[发明专利]X射线衍射仪原位电池装置及其组装方法

说明书

本发明涉及一种X射线衍射仪原位电池装置，包括电池本体，所述电池本体包含正极盖与负极盖，所述正极盖的内腔从上到下依次设置有电极片、隔膜、对电极、钢垫以及弹簧，所述弹簧外套设有用以定位弹簧与钢垫的四氟芯，所述四氟芯外套设有用以定位电极片、钢垫以及四氟芯的密封衬套，所述四氟芯、密封衬套均设置在正极盖的内腔中，所述电极片经隔膜与对电极相互隔开，所述正极盖经密封衬套与对电极、钢垫、弹簧相互隔开，所述正极盖与负极盖经绝缘连接套相互绝缘连接，所述正极盖与电极片导通，所述对电极经钢垫、弹簧与负极盖导通；本发明还涉及一种X射线衍射仪原位电池装置的组装方法。本发明能很好地辅助进行材料电化学测试和X射线衍射数据采集的需求。

技术领域

本发明涉及一种X射线衍射仪原位电池装置及其组装方法。

背景技术

二次电池在众多储能技术中因其具有高输出电压、小体积、高能量密度、无记忆效应、宽工作温度范围等优点，被认为是最具发展潜力的电化学储能设备，被广泛地应用于各类移动装置中。电极材料的结构研究对于整个电池的性能提升是十分重要的。X射线衍射手段是电极材料结构研究不可缺少的重要手段。材料在充放电过程中的结构变化同材料的性能发挥有着直接的关系。如何在保证电池优异密闭性的同时对材料的结构进行实时监测是解决这一问题的关键点。借助原位电池装置，可以在电极材料充放电循环过程中对其物相和结构进行实时观察，进而避免了静态和准静态测试方式对本征结构的破坏和影响。

因这一附件装置的关键性，近年来国内外都已有一些这一类器件的专利申报。目前，国外的专利技术测试效果更好，但其大规模的推广应用受到了自身价格昂贵，零部件繁多，使用复杂等缺点的限制，国内的一些专利技术主要面临电池密闭性不好或接触不好的问题，电池不能进行正常的充放电，不能真正达到研究材料本征结构变化的目的。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种X射线衍射仪原位电池装置及其组装方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种X射线衍射仪原位电池装置，包括电池本体，所述电池本体包含正极盖与负极盖，所述正极盖的内腔从上到下依次设置有电极片、隔膜、对电极、钢垫以及弹簧，所述弹簧外套设有用以定位弹簧与钢垫的四氟芯，所述四氟芯外套设有用以定位电极片、钢垫以及四氟芯的密封衬套，所述四氟芯、密封衬套均设置在正极盖的内腔中，所述电极片经隔膜与对电极相互隔开，所述正极盖经密封衬套与对电极、钢垫、弹簧相互隔开，所述正极盖与负极盖经绝缘连接套相互绝缘连接，所述正极盖与电极片导通，所述对电极经钢垫、弹簧与负极盖导通。

优选的，所述电极片中的集流体贴合正极盖的上部敞口作为X射线窗口使用。

优选的，所述钢垫上开设有通气孔。

优选的，所述正极盖整体呈T字形管状，所述正极盖的上部为从周边向中心往下倾斜的中空圆环台面。

优选的，所述正极盖与密封衬套之间设置有第一密封圈，所述负极盖与密封衬套之间设置有第二密封圈，所述密封衬套上设置有用以安装第一密封圈的第一安装槽，所述密封衬套上设置有用以安装第二密封圈的第二安装槽。

优选的，所述正极盖的上部外侧套设有电池托，所述正极盖与电池托之间设置有隔绝两者的绝缘垫，所述电池托上设置有垂直固定孔与水平固定孔，紧定螺丝经过所述水平固定孔将正极盖、绝缘垫以及电池托连接在一起，连接螺丝经所述垂直固定孔将电池托与X射线衍射仪连接在一起。

优选的，所述绝缘垫的旁侧设置有容纳变形量的调节口。

优选的，所述绝缘连接套套设在正极盖的下部外侧，所述正极盖的下部外表面设置有外螺纹，所述绝缘连接套的内侧设置有用以与正极盖的外螺纹相配合的内螺纹；所述绝缘连接套与负极盖上均开设有螺纹连接孔，固定螺丝穿过所述绝缘连接套与负极盖上的螺纹连接孔将两者连接在一起。