[发明专利]用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置及组装方法

权利要求书

1.一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于包括类软包电池与外置夹具：

类软包电池，其从一侧到另一侧依次包括具有敞口的铝塑膜、铍窗、正极集流体、活性材料、隔膜、负极材料、PI固定片、负极集流体与铝塑膜，铍窗固定在铝塑膜的敞口内侧作为衍射窗口和定位窗口，两侧的铝塑膜作为电池外壳起密封作用；

外置夹具，其包括两块硬质板用来夹紧上述类软包电池，其中一块板中心处开口并对准衍射窗口以保证X射线可以透进电池内部及正常充放电的进行。

2.根据权利要求1所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于：铍窗是通过PI胶带沿圆周固定在铝塑膜的敞口内侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于：正、负极集流体分别为在测试电位区间内稳定的金属材料，如铝箔与铜箔，其中铝箔厚度小于10微米，进一步可以为打孔或网状金属箔。

4.根据权利要求1所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于：隔膜的面积大于正、负集流体的面积，铝塑膜比正、负极集流体面积略大，以预留出产气的空间。

5.根据权利要求1所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于：活性材料是钴酸锂、三元材料、磷酸铁锂中的一种，负极材料为锂箔、硅材料或氧化亚硅材料中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于：外置夹具宽度小于电池的长度，夹住包含有电极的部分，作用是保证电池内部的电接触良好且将电池产生的气体赶到预留空间。

7.根据权利要求1所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置，其特征在于：外置夹具的两块硬质板为硬质薄板，四角分别配套有螺丝螺母，外置夹具的硬质板的基材为无机或有机或无机-有机复合绝缘材料，其实体结构为具有一定刚度的板材。

8.一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置的组装方法，其特征在于包含以下步骤：

S1：待测电极的制备：将待表征的正极材料调成浆料，搅拌均匀后分别直接涂覆至多孔或网状集流体中心形成正极涂层，烘干并点焊极耳待用；

S2：对电极准备：对电极设置在多孔或网状的负极集流体中心，对电极直径大于正极涂层，焊接极耳待用；

S3：将铝塑膜，PI胶带，PI固定片与隔膜进行充分地除水措施，将铍窗固定贴合在敞口铝塑膜内侧；

S4：将S1、S2和S3中的各材料转移至干燥房中，将负极集流体与PI固定片对齐，将锂箔嵌入大小相同的固定框中，滴加适量电解液，用隔膜覆盖住PI固定片；

S5：在正极涂层上滴加电解液，反扣在S4隔膜上，并与隔膜另一侧的负极集流体与PI固定片对齐；

S6：将此整体用较大于集流体面积的铝塑膜夹住，调整位置，用热封机封住三个边，留出一个敞口，用真空封口机抽出多余电解液并封口，即制备好原位类软包电池；

S7：将组装好的电池固定在外置夹具的中心，夹具开口位置对准衍射窗口位置。

9.根据权利要求8所述的一种用于原位X射线衍射测试的类软包电池装置的组装方法，其特征在于还包括：

S8：夹具夹持的类软包电池静置一定时间，移入X射线衍射仪的样品架，先大致固定电池位置，再扫描金属铍的特征峰区间，通过与标准峰位对比，进一步调整电池的高度；

S9：电池的高度确定之后就可以将正负极极耳与充放电仪相连，开启X射线衍射测试程序并启动电池测试程序，即可进行X射线衍射原位电池测试。