[發明專利]一種高通量液體電導率測量設備

在審

• 申請號: 201910002562.2
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109856195A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 李平;譚奇偉;趙汪;安富強;韓坤;曲選輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N27/07
• 分類號: G01N27/07
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

一種高通量液體電導率測量設備，屬于材料測試裝置領域，用于高通量測量和監測液體在不同溫度的電導率。設備包括高通量電導率測量儀表、溫度控制模塊、多通道電導率測量電極夾具和電導率測量電極和計算機端控制軟件。本發明測量設備可實現對液體電導率的高通量測量，主要應用于不僅限于非水系鋰離子電池、鈉離子電池、鉀離子電池等電池領域電解液的電導率測量工作，適用于各種實驗室環境，也適用于工業領域其它液體電導率的測量和在線監測，能夠在極短時間內，自動化地完成大量液體樣品的電導率測量和記錄，具備足夠的精度和可靠性，寬泛的測量量程，良好的可擴展性和兼容性，能夠極大地提高實驗效率，同時具備相對低廉的成本、緊湊的結構外形和易維護性等優勢。

技術領域

本發明屬于材料測試裝置領域，具體涉及一種高通量液體電導率測量設備。

背景技術

電導率作為液體重要的基本性質之一，一般用來描述液體傳到電流的能力。對液體電導率的測量需求廣泛存在于實驗研究和工業領域。如在鋰離子電解液的研究中，電導率作為電解液性能的重要指標，直接影響了組裝后全電池的阻抗大小和電化學性能，而在工業污水處理領域，也常使用電導率作為評價水中污染物和離子含量的指標之一。因此，開發成本低廉、高效可靠的液體電導率測量方法和裝置是具有現實應用價值的。

材料基因組計劃中的高通量實驗方法，是一種新型高效的新材料研發方法。其核心思想是通過實驗和檢測手段的技術革新，實現在短時間內對大量材料樣品的合成制備與性能篩選，極大提高實驗研發效率，從而顯著縮短研發周期，同時降低研發經費和減少人工勞動強度，是當前材料科研和應用領域發展的前沿技術。

將高通量方法應用于部分液體材料或配方研發時，為完成液體電導率的高通量測量，需要一種合理的方案或裝置來完成，是實現快速準確表征的目的。現有市售的電導率儀多為單通道測量儀器，難以滿足高通量實驗對液體樣品電導率的批量快速表征需求，同時也會帶來繁重的勞動負擔和繁雜的數據記錄工作，難以與前期的高通量合成制備和后續的表征技術相匹配而成為速度控制環節。

發明內容

本發明針對電池電解液，主要是鋰離子電池電解液的實驗研發領域，旨在提供一種操作方便、精確可靠的電解液樣本高通量制備技術。主要應用場景是新型電解液配方的研發和針對不同電池材料、工藝、性能要求的電解液配方調整。適用于各科研機構和電池生產企業、電解液生成企業等相關行業機構。

一種高通量液體電導率測量設備，其特征在于設備包括：高通量電導率測量儀表、溫度控制模塊、多通道電導率測量電極夾具和電導率測量電極和計算機端控制軟件；其中，高通量電導率測量儀表的功能是輸出激勵信號和接收響應信號，同時承擔與計算機通信和控制溫度控制模塊的任務，主要用于測量和記錄各個通道的液體電導率，同時向溫度控制模塊輸出控制指令并接收回傳自溫度控制模塊的樣品溫度信號；溫度控制模塊主要功能是控制被測液體樣品達到所需測量的目標溫度，同時采集液體樣品的溫度并回傳至高通量電導率測試儀表；多通道電導率測量電極夾具主要用于夾持電導率測量電極，每個電極放入一個被測液體樣品中，每個多通道電導率測量電極夾具默認預留96個位置，可用于安裝96個電導率測量電極，以實現同時測量和檢測96組液體樣品電導率的功能；計算機端控制軟件安裝于計算機端，計算機可通過RS-485串行通信總線與高通量電導率測試儀表連接，用于讀取由高通量電導率測試儀表上傳的液體電導率和溫度數據，進行后續校正、整理和存儲。