[實用新型]電極片充放電體積原位檢測裝置及控制系統

有效

• 申請號: 201920143066.4
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN209445965U
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 宋江選;張超凡
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B11/00;G05D23/19;G05D23/24;H01M10/48
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

電極片充放電體積原位檢測裝置及控制系統，機架內設置有電池測試倉和移動組件，移動組件上設有位移傳感器，電池測試倉的底部設置有熱交換底座和溫度傳感器，熱交換底座的出口接工質存儲箱的進口，工質存儲箱的出口接熱交換工質循環泵的進口，熱交換工質循環泵的出口連接熱泵裝置的進口，熱泵裝置的出口連接熱交換底座的進口；移動組件由移動組件驅動器控制；熱泵裝置由熱泵驅動器控制；熱交換工質循環泵由熱交換工質循環泵驅動器控制；兩個傳感器由測量反饋電路控制，最后通過微處理器原位地對電極片充放電過程中產生的體積變化進行監測，并且可以對電極片充放電過程中所處的溫度進行控制，具有原位檢測，溫度控制，精確測量的優點。

技術領域

本實用新型涉及電極材料領域,特別涉及一種基于溫度條件下的電極片充放電體積原位檢測裝置及控制系統。

背景技術

隨著3C領域和電動汽車的發展，傳統電池逐漸無法滿足人們的需求，大量科研機構對新型電極材料的研發愈加火熱。而以硅基負極材料為代表的一批前景無限的新型電極材料普遍存在著在充放電過程中會產生巨大的體積變化的現象，而這一現象則會導致電極結構崩塌，電池效率下降，以及安全性下降等問題。因此，對電極材料在充放電過程中產生的體積變化進行研究是十分迫切的需求，而現有的能對電極材料體積變化進行表征的手段，如掃描電子顯微鏡等，都存在著難以定量，難以原位監測的問題，這將影響對電極材料體積變化本質原理的探索，減慢新型電極材料的研發過程。

發明內容

為了克服上述現有技術中表征手段的不足，本實用新型提供了一種基于溫度條件下的電極片充放電體積原位檢測裝置及控制系統,能夠原位地對電極片充放電過程中產生的體積變化進行監測，并且可以對電極片充放電過程中所處的溫度進行控制，測量精確，使用方便，彌補了當前測量表征手段的不足。

為了達到上述目的,本實用新型采用的技術方案為:

電極片充放電體積原位檢測裝置，包括機架1,機架1內下方設置有電池測試倉2，機架1頂部的下方固定有移動組件3，移動組件3上設置有位移傳感器4，所述的位移傳感器4位于電池測試倉2的上方且與電池測試倉垂直，電池測試倉2的底部設置有熱交換底座5和溫度傳感器6，所述的熱交換底座5的出口連接工質存儲箱7的進口，工質存儲箱7的出口連接熱交換工質循環泵8的進口，熱交換工質循環泵8的出口連接熱泵裝置9的進口，熱泵裝置9的出口連接熱交換底座5的進口。

所述的電池測試倉2包括下部的測試倉正極21，測試倉正極21的上方設置有測試倉負極22，測試倉負極22與測試倉正極21之間設置被測試的工作電池23。

所述的測試倉負極22采用矩形結構，矩形結構的頂部下方設置有凸起24，測試倉正極21采用H型結構，H型結構的頂部與凸起相匹配，并且測試倉正極設置在測試倉負極，測試倉負極與測試倉正極之間設置有密封圈25。

所述的位移傳感器4采用變阻器式位移傳感器、電容式位移傳感器和光柵式位移傳感器中的一種，分別率超過100納米。

所述的移動組件3采用電機驅動的絲桿裝置或者壓縮空氣的氣動裝置，移動組件3重復定位的精度在50微米以上。

所述的熱交換工質循環泵8采用隔膜泵或者蠕動泵。

所述的溫度傳感器6采用溫度敏感電阻或數字式溫度傳感器。