[實用新型]一種紫外-可見-近紅外漫反射光譜原位測試儀

有效

• 申請號: 201820127267.0
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN207764115U
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 潘佩;馮傳啟;丁瑜;王鋒
• 申請（專利權）人: 湖北大學;湖北工程學院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;H01M10/42
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;李航

本實用新型涉及一種紫外?可見?近紅外漫反射光譜原位測試儀，用于對紐扣鋰電池的電解液進行漫反射光譜原位測試，其包括正極殼和負極殼，正極殼及負極殼均為一端封閉另一端開口的圓筒狀，正極殼及負極殼的側壁上設有相匹配的螺紋，正極殼和負極殼的開口端相對且通過螺紋合緊后可形成用于封裝電解液的空腔，正極殼的封閉端上設有供光線射入空腔以照射其內電解液的透光區，空腔內由負極殼的封閉端至正極殼的封閉端依次設置有鋰片、隔膜和柔性薄膜電極。有益效果是：光線通過透光區照射電池內的電解液，發生漫反射，從而實時得到相應的漫反射光譜，通過分析漫反射光譜，即可得到電解液的實時變化，即達到原位測試電解液變化的目的。

技術領域

本實用新型屬于鋰電池研究領域，具體涉及一種紫外-可見-近紅外漫反射光譜原位測試儀。

背景技術

近年來，鋰離子電池在生活中應用越來越廣泛，然而人們對鋰電認識和研究還不夠全面，特別是鋰電在工作時內部結構的變化。鋰電池電解液一般包含溶劑鹽(常見的為LiPF6)和直鏈碳酸酯，如DMC、EMC和DEC等，以及環狀碳酸酯，例如EC和PC等組成。由于鋰電池正極材料體系的電化學勢較高，正極一般超過4V，負極可達0.1V左右，所以電解液在鋰電池內部面臨著既不能被正極氧化，也不能被負極還原的雙重考驗。為了改善電解液的電化學穩定性，還需要在其中添加一些助劑，如FEC、VC等，在鋰電池初次充電時，這些添加劑與負極發生還原反應，在負極的表面形成一層保護層，進而阻止溶劑進一步與負極發生還原反應。電解液在循環過程難免發生分解和氧化反應，造成一部分活性Li的損失。為了研究鋰電池老化過程中電解液發生的變化，研究人員利用超臨界二氧化碳萃取和氣相色譜等方法，對鋰電池老化后的電解液進行了成分分析，發現了多種不穩定的老化產物。以上方法通常是將電解液取出后進行相關檢測，并非是原位檢測，準確度不高且不能直觀反映鋰電池內部電解液的實時變化。

實用新型內容

本實用新型提供一種紫外-可見-近紅外漫反射光譜原位測試儀，旨在原位直觀的反映鋰電池內部電解液隨著電池持續使用的實時變化。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種紫外-可見-近紅外漫反射光譜原位測試儀，用于對紐扣鋰電池的電解液進行漫反射光譜原位測試，其包括正極殼和負極殼，所述正極殼及負極殼均為一端封閉另一端開口的圓筒狀，所述正極殼及負極殼的側壁上設有相匹配的螺紋，所述正極殼和負極殼的開口端相對且通過所述螺紋合緊后可形成用于封裝電解液的空腔，所述正極殼的封閉端上設有供光線射入所述空腔以照射其內所述電解液的透光區，所述空腔內由負極殼的封閉端至所述正極殼的封閉端依次設置有鋰片、隔膜和柔性薄膜電極，所述正極殼及負極殼上分別引出有用于與LAND測試系統電連接的充放電導線。

在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。

進一步，所述透光區位于所述正極殼封閉端的中心且由石英玻璃制成。

采用上述進一步方案的有益效果是,石英玻璃具有高透光性，能夠保證紫外光、可見光、近紅外光順利射入空腔并照射電解液以發生漫反射，從而達到實時監測電解液變化的目的。

進一步，所述柔性薄膜電極及所述正極殼的封閉端之間還設有吸液膜。

采用上述進一步方案的有益效果是,吸液膜又稱吸液紙，其在電池中具有鎖住電解液，使電解液穩定的作用。

進一步，所述負極殼側壁上的所述螺紋為外螺紋，所述正極殼側壁上的所述螺紋為與所述外螺紋匹配的內螺紋。

采用上述進一步方案的有益效果是,匹配設置的內外螺紋便于正負極殼的合緊，操作簡單。

進一步，所述負極殼側壁外套設有彈簧墊圈，所述正極殼與所述負極殼通過所述螺紋合緊時，所述彈簧墊圈被所述正極殼及所述負極殼壓緊。