[实用新型]一种加压扣式电池测试夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种加压扣式电池测试夹具，属于电化学工程领域。

背景技术

锂离子二次电池具有能量密度高、自放电小、循环性能优越、充电效率高、使用寿命长等显著优点，在电子产品、电动交通工具、航空航天、军事等领域中的应用日益广泛。由于采用易挥发、易燃烧的有机电解液，传统锂离子二次电池存在燃烧和爆炸的潜在危险。新一代锂离子电池即所谓“全固态电池”，采用固体电解质取代了可燃性有机电解液，从根本上解决了电池的安全问题，固体电解质隔膜也已成为当前的研究热点。

锂离子二次电池研究过程中，通常都是组装成小型的扣式电池以表征电极材料和电池的电化学性能。同样，对于“全固态电池”而言，制备得到固体电解质隔膜后，通常在隔膜两侧喷溅或贴附金属电极，以Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)固体电解质隔膜为例，测试离子导电率时，在LLZO隔膜两侧喷溅Au电极，组成Au|LLZO|Au夹心结构，与扣式电池结构类似，而后再与电化学工作站对应电极相连以测试性能。

常用的电化学工作站提供的测试连接线接头均为鳄鱼夹，没有专用的扣式电池测试夹具。而采用常规铜夹进行扣式电池性能测试时，由于压力不足，易出现虚接、接触不良等现象。

发明内容

本实用新型的目的是解决常规扣式电池在测试过程中易出现的接触不良问题，提供一种结构简单、接触紧密、压力可调节的扣式电池测试夹具。

本实用新型解决上述问题采用的技术方案：加压扣式电池测试夹具包括夹具主体1、正极极板2、负极极板3、弹簧4和加压螺杆5，夹具主体1两侧设置有极板引流条卡槽a 6-1、极板引流条卡槽b 6-2；测试时，正极极板2放置在主体1底部，其引流条卡在夹具主体1的极板引流条卡槽a 6-1内；扣式电池7正极朝下，放置在正极极板2上；负极极板3放置在扣式电池7上，其引流条卡在夹具主体1的极板引流条卡槽b 6-2内；弹簧4放置在负极极板3上，通过其上部的加压螺杆5施压固定。

夹具主体1为绝缘的有机玻璃或工程塑料；正极极板2、负极极板3为导电的不锈钢或铜材质。

加压螺杆5向弹簧4施加压力范围为1000Pa～1MPa。

调节加压螺杆的进程即可直接调节极板与扣式电池之间的接触压力，保证极板与扣式电池电极之间的紧密接触。测试时，将电化学工作站连接线的鳄鱼夹分别夹在对应的极板引流条上。

上述夹具主体为绝缘的有机玻璃或工程塑料，使扣式电池正负极之间为断路；正极极板、负极极板为导电的不锈钢或铜材质，测试时将扣式电池的正极、负极电流分别引出。

本实用新型的有益效果：提供的加压扣式电池测试夹具结构简单，测试过程中利用加压螺杆压缩弹簧对扣式电池施压，从而保证电极接触紧密，避免了虚接现象的出现，大大提高了电化学测试过程中的可靠性，特别适合作为扣式电池和两侧喷溅电极层的固体电解质隔膜等的电化学性能测试夹具使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1加压扣式电池夹具的纵剖面构造图

图2图1的A--A剖视图

图3图1的B--B剖视图

图中：1.夹具主体，2.正极极板，3.负极极板，4.弹簧，5.加压螺杆，6-1.极板引流条卡槽a，6-2.极板引流条卡槽b，7.扣式电池。

具体实施方式

实施例1

夹具主体1为有机玻璃，正极极板2、负极极板3为铜材质。装配时，正极极板2放置在夹具主体1的底部，其引流条卡在极板引流条卡槽a 6-1内；将Au|LLZO|Au夹心结构放置在正极极板2上，Au|LLZO|Au下侧的Au电极与正极极板2接触；负极极板3放置在Au|LLZO|Au上，其引流条卡在极板引流条卡槽b 6-2内，负极极板3与Au|LLZO|Au上侧的Au电极接触；弹簧4放置在负极极板3上，通过其上部的加压螺杆5施压固定；调节加压螺杆5的进程即可直接调节极板与Au|LLZO|Au之间的接触压力，压力为0.05MPa，保证极板与Au电极之间的紧密接触。测试时，将电化学工作站连接线的鳄鱼夹分别夹在对应的极板引流条上。对于同一LLZO隔膜样品：采用普通铜夹作为夹具测试时，得到样品离子电导率为4.22×10^-5S/cm；采用加压扣式电池夹具时，样品离子电导率为6.91×10^-5S/cm，电导率测试结果得到了明显提高，说明样品与测试夹具之间的接触电阻明显降低。

采用本实用新型提出的加压扣式电池测试夹具显著改善电极之间的接触，有效避免虚接现象的发生，特别适合用于Au|LLZO|Au夹心结构及扣式电池与电化学工作站连接进行性能测试。