[发明专利]一种适于锂离子电池高低温原位观测的装置

说明书

本发明公开了一种适于锂离子电池高低温原位观测的装置，可形成‑25℃至50℃范围内的密闭环境，锂离子电池可进行不同温度下电池循环过程中的原位光学观测探究。本装置可方便快捷的实现电池待观测面与观测窗口紧密贴合，利于最大限度的采集光学图像。本装置主体为铝材质，包括观测窗、电池夹具、中腔和下腔体。本装置还特别包含一种导热铜管，可为整个装置传导热量。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，具体涉及一种适于锂离子电池高低温原位观测的装置，该装置可使锂离子电池在高温或低温环境下进行电化学循环测试的同时对电极材料进行实时的原位光学观测。

背景技术

近年来，随着新能源汽车、储能系统以及3C类产品对于锂离子电池日益增加的需求，价格低廉，性能稳定，循环性能优异的锂离子电池技术已成为新能源领域科研的重点，而作为锂离子电池重要组成部分的电极材料，更是大家研究的焦点。

目前对于电极材料的研究手段多是非原位，即不能对电极材料在充放电过程中的变化进行实时检测，而需要在充放电到一定阶段时将电池打开，对里面的电极材料进行研究，此种方式由于环境和及时性等因素会严重影响实验结果的真实性。并且目前对锂离子电池电极材料进行原位观测的研究远远落后于非原位实验的发展，唯数不多的原位测试装置有组装过程繁琐、观测环境单一等情况，并且经常出现短路、漏气、光学观测效果不佳等问题。综上所述，目前锂离子电池的原位观测研究仍存在诸多问题，因此迫切需要一种组装拆卸简单、光学观测效果良好、能提供多种温度环境观测的装置。

发明内容

为了解决上述问题，本申请的目的在于提供一种适于锂离子电池高低温原位观测的装置。

为实现本发明的目的，本发明提供的一种适于锂离子电池高低温原位观测的装置，

包括观测窗、中腔以及电池夹具、下腔体，

所述观测窗与中腔的上端面通过第一密封圈和螺栓进行密封与紧固连接；所述中腔的下端面与下腔体通过第二密封圈和螺栓进行密封与紧固连接；

所述电池夹具放置于中腔；

还包括用于整个装置热量传导的导热铜管。

其中，

所述观测窗包括上盖、玻璃端盖、超白玻璃和第三密封圈，

所述上盖开有观测孔，观测孔为阶梯沉头孔，在观测孔的阶梯面处开有密封圈槽，所述玻璃端盖同样开有观测孔和密封圈槽，并通过螺栓与上盖紧固连接；

所述超白玻璃放置于上盖与玻璃端盖之间，通过上盖与玻璃端盖间的压力压紧固定；

所述第三密封圈分别放于上盖和玻璃端盖的密封圈槽处，通过玻璃端盖的挤压，使得密封圈与超白玻璃紧密贴合；

电池夹具上端面紧贴观测窗的超白玻璃。

其中，

所述中腔包括中部腔体、导热铜管二、管接头、测试导线、热电偶线和第一密封圈，

所述中部腔体为中空的“回”字形结构，中部腔体的上端面开有密封圈槽；所述测试导线穿过中部腔体一侧的外壁，测试导线一端连接待观测电池的正负极，另一端连接电池循环测试设备；

所述热电偶线穿过中部腔体一侧的外壁，检测头一端固定在电池夹具上，用于测量显示电池夹具的表面温度；

所述管接头贯穿安装在中部腔体一侧的外壁上，管接头一端与电池夹具的导热铜管一相连，另一端与外部循环水域相连，形成水域回路传导热量；

所述导热铜管二呈U型，贯穿于中部腔体的外壁中，两端与外部循环水域相连，用于中腔的升温或降温。

其中，