[发明专利]一种热电池单体电池测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种热电池单体电池测试装置，其特征在于，该装置包括单体电池装配系统和单体电池电性能测试系统，

所述的单体电池装配系统包括第一不锈钢支架、电机、上压力板、上绝缘片、上集流片、第二不锈钢支架、推退料装置、单体电池、防溢流环、不锈钢片、下集流片、下绝缘片、下压力板、压力传感器和加热炉；

在所述的加热炉的中部固定有第二不锈钢支架，在第二不锈钢支架上固定有推退料装置；所述的加热炉在位于第二不锈钢支架的上方还分别开有推料口和退料口，退料口下面设置有与退料口配合的收料盘，用于收集测试完毕的单体电池；

所述的单体电池装配系统的上集流片和下集流片分别通过金属导线与单体电池测试系统相连；

所述的上集流片、上绝缘片及上压力板为一个整体，上压力板通过加热炉顶部开孔与电机相连固定在第一不锈钢支架上；所述的下集流片、下绝缘片及下压力板为一个整体，下压力板通过加热炉底部开孔与压力传感器相连；

所述的推退料装置包括推料杆、推料盘和退料盘；所述的推料杆上标记有位置标识；所述的推料盘和退料盘的内表面与下集流片上表面的高度一致。

2.根据权利要求1所述的热电池单体电池测试装置，其特征在于，加热炉上设置有观察视窗。

3.根据权利要求1所述的热电池单体电池测试装置，其特征在于，所述的上绝缘片与上集流片通过伸出的极耳由紧固螺丝固定，上集流片直径小于上绝缘片直径；所述的下集流片与下绝缘片通过伸出的极耳由紧固螺丝固定，下集流片的直径小于下绝缘片的直径。

4.根据权利要求1所述的热电池单体电池测试装置，其特征在于，所述的防溢流环为有孔石棉片或云母片，底部固定在不锈钢片上。

5.根据权利要求4所述的热电池单体电池测试装置，其特征在于，所述的防溢流环的内径大于单体电池直径，防溢流环的外径与不锈钢片的直径相匹配，防溢流环的厚度与单体电池的厚度相匹配。

6.根据权利要求1所述的热电池单体电池测试装置，其特征在于，所述的上绝缘片、下绝缘片为云母片；所述的上集流片、下集流片为不锈钢片或镍片。

7.根据权利要求1所述的热电池单体电池测试装置，其特征在于，所述的单体电池是将负极材料、隔膜材料、正极材料在3t-10t压力下压制而成，所述的负极材料为锂硼合金、锂硅合金或锂铝合金；所述的隔膜材料为三元全锂电解质LiF-LiCl-LiBr与MgO的混合物，所述的正极材料为FeS₂或CoS₂、三元全锂电解质LiF-LiCl-LiBr与Li₂O的混合物。

8.使用上述权利要求1所述的热电池单体电池测试装置进行单体电池测试的方法，其特征在于，所包括的具体步骤是：

（1）将除单体电池、防溢流环及不锈钢片以外的单体电池装配系统提前转移入手套箱内，手套箱通高纯氩气，保证手套箱内水含量≤10ppm,氧含量≤10ppm；

（2）启动加热炉的升温程序，按照升温速率5-10℃/min，升温至500℃，设置好恒温段，备用；

（3）待温度恒定后，将组装好的单体电池、防溢流环及不锈钢片转移到单体电池装配系统上的推退料控制装置的推料盘上，通过推料杆，按照标记好的位置标识，将单体电池、防溢流环和不锈钢片推送到下集流片中心位置处；

（4）通过压力传感器控制压力为0.6-1t，通过电机控制上压力板、上绝缘片、上集流片向下运动，最终对单体电池施加测试用压力；

（5）通过单体电池测试系统的电流电压采集线连接好单体电池装配系统中的上集流片的金属导线和下集流片的金属导线，设置好放电工步，在50-200 mA/cm²电流密度下进行电化学性能测试；

（6）单体电池测试完成后，通过电机控制上压力板、上绝缘片、上集流片向上运动，通过推料杆将单体电池、防溢流环及不锈钢片推送出测试区域，收集到收料盘中，随后依次通过步骤（3）-（5）进行下一个单体电池的测试。