[发明专利]一种核磁共振原位铝空气电池及其放电测试方法

权利要求书

1.一种核磁共振原位铝空气电池，其特征在于所述电池包括电池外壳、正极极片、电解质、负极极片和加压螺帽，其中：

所述电池外壳为中空的圆柱体，由圆柱体上下底面开口；

所述电池外壳的内部设置有正极极片、电解质、负极极片和加压螺帽；

所述加压螺帽含有连通电池外壳上下底面的中央通孔；

所述电解质的上表面紧贴正极极片的下表面，电解质的下表面紧贴负极极片的上表面；

所述正极极片的上表面与正极电极导线的一端相连，正极极片导线的另一端经电池外壳底面开口伸出壳体外面；

所述负极极片的下表面与负极电极导线的一端相连，负极极片导线的另一端经加压螺帽的中央通孔伸出壳体外面；

所述电池外壳内壁设置有与加压螺帽相吻合的螺纹接口，通过螺纹咬合对正极极片、电解质和负极极片加压。

2.根据权利要求1所述的核磁共振原位铝空气电池，其特征在于所述电池外壳的内径不小于加压螺帽螺纹部分外径。

3.根据权利要求1所述的核磁共振原位铝空气电池，其特征在于所述电池外壳使用的材料为聚甲基丙烯酸甲酯。

4.根据权利要求1所述的核磁共振原位铝空气电池，其特征在于所述正极极片为碳载空气电极，正极极片的厚度为0.35~0.4mm。

5.根据权利要求1所述的核磁共振原位铝空气电池，其特征在于所述负极极片为铝箔、泡沫铝、多孔铝、含铝合金、含铝复合材料中的至少一种，负极极片的厚度为0.01~2mm。

6.根据权利要求1所述的核磁共振原位铝空气电池，其特征在于所述电解质由电解液固定在凝胶体系中制备而成，其凝胶体系由PAA、PEO和PVA的一种或两种以上混合配制而成。

7.根据权利要求1所述的核磁共振原位铝空气电池，其特征在于电解质的装填厚度控制在3~10mm之间。

8.一种利用权利要求1-7任一权利要求所述核磁共振原位铝空气电池进行核磁共振原位测试铝空气电池放电的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）将上述核磁共振原位铝空气电池所有电池组装附件经有机溶剂洗涤干净，在烘箱中烘干后准备组装；

（2）将正极极片与正极导线接触并固定，然后将正极导线从电池外壳的底面穿出；

（3）将电解质放置于电池外壳中，紧贴正极极片；

（4）将负极极片与负极导线接触并固定，然后将未接触负极导线的一面置于电解质的另一边上，并将负极导线从加压螺帽的中央通孔中穿出；

（5）将加压螺帽旋入电池外壳，进行加压以保证正极极片、电解质和负极极片之间充分接触，减小电池中的接触电阻；

（6）将组装完成的电池置于NMR谱仪原位探头中，并通过正极导线、负极导线与电池强制放电装置连接，同时开始电池放电检测和NMR谱图的在线检测。

9.根据权利要求8所述的核磁共振原位测试铝空气电池放电的方法，其特征在于所述有机溶剂为乙醇、四氯化碳、苯和石油醚中的一种或两种以上。