[实用新型]一种紫外-可见-近红外漫反射光谱原位测试仪

说明书

本实用新型涉及一种紫外‑可见‑近红外漫反射光谱原位测试仪，用于对纽扣锂电池的电解液进行漫反射光谱原位测试，其包括正极壳和负极壳，正极壳及负极壳均为一端封闭另一端开口的圆筒状，正极壳及负极壳的侧壁上设有相匹配的螺纹，正极壳和负极壳的开口端相对且通过螺纹合紧后可形成用于封装电解液的空腔，正极壳的封闭端上设有供光线射入空腔以照射其内电解液的透光区，空腔内由负极壳的封闭端至正极壳的封闭端依次设置有锂片、隔膜和柔性薄膜电极。有益效果是：光线通过透光区照射电池内的电解液，发生漫反射，从而实时得到相应的漫反射光谱，通过分析漫反射光谱，即可得到电解液的实时变化，即达到原位测试电解液变化的目的。

技术领域

本实用新型属于锂电池研究领域，具体涉及一种紫外-可见-近红外漫反射光谱原位测试仪。

背景技术

近年来，锂离子电池在生活中应用越来越广泛，然而人们对锂电认识和研究还不够全面，特别是锂电在工作时内部结构的变化。锂电池电解液一般包含溶剂盐(常见的为LiPF6)和直链碳酸酯，如DMC、EMC和DEC等，以及环状碳酸酯，例如EC和PC等组成。由于锂电池正极材料体系的电化学势较高，正极一般超过4V，负极可达0.1V左右，所以电解液在锂电池内部面临着既不能被正极氧化，也不能被负极还原的双重考验。为了改善电解液的电化学稳定性，还需要在其中添加一些助剂，如FEC、VC等，在锂电池初次充电时，这些添加剂与负极发生还原反应，在负极的表面形成一层保护层，进而阻止溶剂进一步与负极发生还原反应。电解液在循环过程难免发生分解和氧化反应，造成一部分活性Li的损失。为了研究锂电池老化过程中电解液发生的变化，研究人员利用超临界二氧化碳萃取和气相色谱等方法，对锂电池老化后的电解液进行了成分分析，发现了多种不稳定的老化产物。以上方法通常是将电解液取出后进行相关检测，并非是原位检测，准确度不高且不能直观反映锂电池内部电解液的实时变化。

实用新型内容

本实用新型提供一种紫外-可见-近红外漫反射光谱原位测试仪，旨在原位直观的反映锂电池内部电解液随着电池持续使用的实时变化。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种紫外-可见-近红外漫反射光谱原位测试仪，用于对纽扣锂电池的电解液进行漫反射光谱原位测试，其包括正极壳和负极壳，所述正极壳及负极壳均为一端封闭另一端开口的圆筒状，所述正极壳及负极壳的侧壁上设有相匹配的螺纹，所述正极壳和负极壳的开口端相对且通过所述螺纹合紧后可形成用于封装电解液的空腔，所述正极壳的封闭端上设有供光线射入所述空腔以照射其内所述电解液的透光区，所述空腔内由负极壳的封闭端至所述正极壳的封闭端依次设置有锂片、隔膜和柔性薄膜电极，所述正极壳及负极壳上分别引出有用于与LAND测试系统电连接的充放电导线。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述透光区位于所述正极壳封闭端的中心且由石英玻璃制成。

采用上述进一步方案的有益效果是,石英玻璃具有高透光性，能够保证紫外光、可见光、近红外光顺利射入空腔并照射电解液以发生漫反射，从而达到实时监测电解液变化的目的。

进一步，所述柔性薄膜电极及所述正极壳的封闭端之间还设有吸液膜。

采用上述进一步方案的有益效果是,吸液膜又称吸液纸，其在电池中具有锁住电解液，使电解液稳定的作用。

进一步，所述负极壳侧壁上的所述螺纹为外螺纹，所述正极壳侧壁上的所述螺纹为与所述外螺纹匹配的内螺纹。

采用上述进一步方案的有益效果是,匹配设置的内外螺纹便于正负极壳的合紧，操作简单。

进一步，所述负极壳侧壁外套设有弹簧垫圈，所述正极壳与所述负极壳通过所述螺纹合紧时，所述弹簧垫圈被所述正极壳及所述负极壳压紧。