[发明专利]一种便于在手套箱内组装的固态电池装置

说明书

本发明提供一种便于在手套箱内组装的固态电池装置，属于固态电池实验技术领域。该装置包括O型环、弹簧A、弹簧B、内托管、正极绝缘螺纹盖、正极引线、负极引线、负极绝缘螺纹盖、负极密封螺纹环、外管和正极密封螺纹环，内托管管口中心上部放置固态电池，固态电池上下两侧分别通过弹簧A和弹簧B压紧，内托管下部管口通过正极密封螺纹环和正极绝缘螺纹盖密封，内托管外部套设外管，外管上部设置O型环，并通过负极密封螺纹环和负极绝缘螺纹盖密封。该装置不仅能保证电极片之间的合理受力，也可以有效分隔和密封电池的正负极，还可以通过透明的玻璃套管观察放电时电池内部情况变化，从而实现对固态电池的组装和实验测试。

技术领域

本发明涉及固态电池实验技术领域，特别是指一种便于在手套箱内组装的固态电池装置。

背景技术

固态电池由正极、隔膜(固态电解质)和负极等部件构成。以陶瓷片为代表的无机固态电解质在实验室中被广泛应用到固态电池的设计中，这种无机固态电解质存在薄、脆和易碎的特点，因此加大了电池装配的难度。另外，常见的固态电池电极需要密封，为了减小界面阻抗，需要有合适的压力使得电极片与隔膜之间紧密接触，压力过小界面接触电阻增大，而压力过大易造成隔膜损坏，传统的用于实验室测试的电池组装设计方案难以满足这些要求。

目前实验室内组装电池往往采用纽扣电池和软包电池的形式。纽扣电池在压制时会给电池施加过大的压力，陶瓷片极容易压碎。软包电池则很难将尺寸较小的固态电池正负极分隔和密封，且软包电池在手套箱内组装更为困难。

发明内容

本发明为克服现有固态电池组装困难的问题，提供一种便于在手套箱内组装的固态电池装置，不仅能保证电极片之间的紧密接触，还可以有效分隔和密封电池的正负极，从而实现对固态电池的组装和实验测试。

该装置包括O型环、弹簧A、弹簧B、内托管、正极绝缘螺纹盖、正极引线、负极引线、负极绝缘螺纹盖、负极密封螺纹环、外管和正极密封螺纹环，内托管管口中心上部放置固态电池，固态电池上下两侧分别通过弹簧A和弹簧B压紧，内托管下部管口通过正极密封螺纹环和正极绝缘螺纹盖密封，内托管外部套设外管，外管上部设置O型环，并通过负极密封螺纹环和负极绝缘螺纹盖密封，固态电池从内托管引出正极引线，从外管引出负极引线。

其中，固态电池由垫片、负极、隔膜、固态电解质、正极及集流体依次叠放而成，固态电解质通过粘结剂粘贴在内托管上部管口，且覆盖住内托管上部管口，正极及集流体置于固态电解质面向内托管一侧，且正极及集流体全部位于内托管中，弹簧B一端连接正极及集流体弹簧B另一端连接正极绝缘螺纹盖；隔膜、负极和垫片由下而上叠放在固态电解质上表面，弹簧A一端连接垫片，弹簧A另一端连接负极绝缘螺纹盖。

外管长度大于内托管，外管长度为内托管长度的1.5～2.5倍。

内托管和外管采用绝缘、耐腐蚀的材料，如有机玻璃、刚玉等，当固态电池内部含有机电解液时，不能选用有机玻璃制作内托管和外管。

正极绝缘螺纹盖、负极绝缘螺纹盖、负极密封螺纹环和正极密封螺纹环均选用尼龙材质。

固态电池中为柔性电解质材料时，弹簧A施加压力大于弹簧B施加压力。

正极绝缘螺纹盖为全密封或开口结构。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：