[发明专利]一种新型三电极电化学测试装置

说明书

本发明专利公布了一种新型三电极电化学测试装置，属于储能装置(如电池、电容器等)的测试及研究领域。本装置具有正负电极和参比电极三电极设计，并安装压力传感装置，可以对电极安装过程中及测试过程中正极负极之间的压力变化进行跟踪，有利于提高测试的重复性，为优化储能装置提供便利，并对新型电极的电化学工作原理及容量衰减原理的研究提供帮助。本装置具有液体/气体进出口，方便将电化学测试过程中生成的气体导出，进行成分测试，同时可以在电化学测试过程中添加或提取电解液。本发明专利所涉及测试装置可以多次拆卸重复使用，易维护，易操作，适合于科研院所及工厂工作人员使用。

技术领域

本发明涉及一种新型三电极电化学测试装置，属于储能装置测试及研究领域。本装置具有正负电极和参比电极三电极设计，并安装压力传感装置，可以时时追踪电极安装及测试过程中正极负极之间的压力变化。同时本装置具有液体/气体进出口，方便将电化学测试过程中生成的气体导出进行进一步测试，并且可以在电化学测试过程中添加或提取电解液。

背景技术

中国面临着严重的环境压力，因而更加重视可再生能源的发展，可再生能源的发电集中时间段与用电时间段存在着不一致性，所以电池储能是一种解决可再生能源发电不稳定性的有效方案。进一步提高电池技术的发展，开发具有更大的容量及长使用寿命的电池技术产品是目前能源存储领域的发展方向。三电极测试相比两电极测试可为科研人员提供更为准确的电极材料的信息，为攻克电池发展中的技术难题助力。目前对电池的三电极测试装置的研究各有所长，如授权公号为CN 207967200 U的中国实用新型专利，公开了一种“三电极锂电池”的方法，将第三电极引入软包电池测试中，同样，授权公号为CN108630980 A的发明专利，公开了“一种锂离子三电极软包电池及其测试方法”，也是将第三电极引入软包电池测试中；除此之外，授权公号为CN 107959056 A的发明专利，公开了一种与扣式电池类似的“三极测试电池”装置。

这些装置的功能主要集中于向传统的二电极测试装置中引入第三个参比电极，并不能时时追踪电极之间的压力，没有提供对电池电化学过程中产生的副产物进行测试的出口，且不能对装置的气密性进行检查等。综上所述，可以对电池进行三电极测试并具有多功能的测试能力的仪器仍然缺失。为弥补目前测试方法的不足，使三电极测试手段成为研究电化学反应及新能源电池的有利工具，本专利提出一种可以进行两电极和三电极电化学测试的装置，适用于多种离子电池，空气电池及超极电容器。利用该装置可以对电化学反应过程中的产生的压力变化及气体生成进行追踪，并可在电化学测试前对仪器的密封性进行测试，在电化学测试过程中对电解液进行取样和添加，并可以通过气体进出口使电化学反应在特定气氛下进行。该样品台的设计具有普适性，可以测试不同大小的电极片，测试空间可以调整以适用于不同的测试需要，同时组装简便，测量重复性好，适于长循环测试。

发明内容