[发明专利]一种锂电池负极析锂含量测试装置

说明书

本发明提供了一种锂电池负极析锂含量的测试装置，包括反应容器、支撑架、封盖、反应物注入装置和气体检测装置。反应容器的内部限定出具有开口的反应腔体；支撑架沿横向设置在反应腔体内；封盖设置在开口处并与反应容器可拆卸连接，封盖上具有注入口和排出口；反应物注入装置与注入口连接；气体检测装置与排出口连接。本发明的测试装置可以将电池负极的某一待研究区域的金属作为待测试件来与反应物进行化学反应，并可以利用气体检测装置测量气体产物的量，进一步推算出该固定区域的金属析出定量分析结果，为电池特定区域的金属析出研究提供数据支持，进一步研究人员可利用本测试装置得出实验数据对电池做出改进。

技术领域

本发明涉及电池技术，特别是涉及一种锂电池负极析锂含量的测试装置。

背景技术

近年来，锂离子电池在3C(计算机Computer、通信Communication和消费类电子产品Consumer Electronics)、电动车、储能等领域有着越来越广泛的应用。锂电池在生产和使用过程中，负极极片会伴有析锂的现象。负极材料析锂与电极结构、电解液的润湿、电导、温度等因素有关，例如充电倍率太大、充电温度过低、循环后负极结构破坏容量损失、膈膜孔隙不均匀、正负极层间距不均匀等。

商业锂离子电池在使用过程中，负极析锂会严重影响锂离子电池的安全性、循环寿命、低温性能和快速充电的能力，并可能导致严重的安全事故。随着锂离子电池相关技术的迅速发展，人们希望未来锂离子电池具有更长的寿命、更优异的快充性能、更好的低温循环性能及容量恢复能力以及无懈可击的安全性能，然而锂离子电池的这些性能均与析锂副反应密切相关，负极材料析锂后引起的电池老化过程和负极反应动力学变化对电池的性能造成了巨大的影响。

目前研究人员从老化特性、电压曲线、电池的物理化学性质、电极的物理化学性质四个角度对锂沉积副反应进行直接或间接实验，来获取相关的研究数据。但这些手段只能证明锂沉积副反应是否发生，不能进行定量分析，也就不能判断负极材料中锂含量是否存在锂沉积。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明，以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种锂电池负极析锂含量的测试装置。

本发明一个进一步的目的是通过本测试装置可以对电池负极金属析出含量进行准确地定量分析，为研究人员提供精确的数据支持。

本发明另一个进一步的目的在通过本测试装置进行反应时可以降低外界对实验的影响，提高实验数据的精确性。

特别地，本发明提供了一种锂电池负极析锂含量的测试装置，其特征在于，包括：

反应容器，其内部限定出具有开口的反应腔体；

支撑架，沿横向设置在所述反应腔体内，用于放置待测试件；

封盖，设置在所述开口处并与所述反应容器可拆卸连接，用于密封所述反应腔体，所述封盖上具有注入口和排出口，分别用于反应物注入所述反应腔体和气体产物排出所述反应腔体；

反应物注入装置，与所述注入口连接，用于将其内的反应物注入所述反应腔体并与所述待测试件进行反应并放出所述气体产物；以及

气体检测装置，与所述排出口连接，用于测量所述气体产物的体积。

进一步地，所述封盖还包括：

两个密封机构，分别设置在所述注入口和所述排出口处，并且每个所述密封机构包括：

第一密封套，与所述封盖连接，其上设置有与所述注入口或所述排出口相对的密封口；以及

密封垫，设置在所述第一密封套与所述通流口之间。

进一步地，所述反应物为包括去离子水以及多种含羟基化合物的混合物。

进一步地，所述气体检测装置包括：