[实用新型]一种基于线性传感器的电化学原位监测装置

说明书

本实用新型提供了一种基于线性传感器的电化学原位监测装置，属于电池领域，其包括上模具、下模具、密封圈和绝缘套，下模具中央开槽，开槽底部设置有绝缘套，开槽内设置待检测的电化学单元，电化学单元位于绝缘套之上，绝缘套之上且位于上、下模具之间设置有密封圈，上模具和下模具之间连接固定，下模具上设置有容置线性传感器的通孔和电极孔。下模具中央开槽为圆形台阶状，具有多种不同直径，直径最小的开槽里固定外界的锂金属负极，直径中等大小的槽开放置带检测的电化学单元，直径最大开槽里放置密封圈。本实用新型将线性传感器简单方便的集成在电池内部，能够对电池中发生的电化学反应原位进行机理研究。

技术领域

本实用新型属于电池领域，更具体地，涉及一种基于线性传感器的电化学原位监测装置。

背景技术

在充放电循环过程中，电池电极材料会逐渐发生老化分解。为了研究电极材料在循环过程中的老化机制，需要表征电极材料的各种参数。充放电测试、循环伏安法等电化学测试方法仅仅只能够反应材料电化学性能的好坏，只能体现出最后的结果，而不能用来研究电化学性能的衰减机制。

传感器是用来测量材料各种参数的最佳选择，可以测量温度、应变等参数，通过这些参数可以反应材料在某些方面的性能。将传感器集成于电池机构中可以进行电极材料在发生电化学反应时的原位研究，能够监测电化学反应过程中各种物理参数的变化，能够进行电化学反应机理方面的研究。

然而，在使用传感器原位监测电池结构时，在放置位置、密封等方面遇到很多问题：传感器一般需要传输信号的物体，如导线等，因此将传感器集成到电池结构中时，需要将信号从中导出，而这会导致整个电池结构不是一个密封体系，需要设计一个在贯穿处的密封装置以解决电池漏液的问题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于线性传感器的电化学原位监测装置，将线性传感器简单方便的集成在电池内部，从而能提供一种原位监测电池电极材料物理参数的装置，进而能够对电池中发生的电化学反应进行机理研究。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于线性传感器的电化学原位监测装置，其包括上模具、下模具、密封圈和绝缘套，其中，下模具中央开槽，开槽底部设置有绝缘套，开槽内设置待检测的电化学单元，电化学单元位于绝缘套之上，绝缘套之上且位于上、下模具之间设置有密封圈，上模具和下模具之间连接固定，下模具上设置有容置线性传感器的通孔和电极孔。

进一步的，所述下模具中央开槽为圆形台阶状，具有多种不同直径，直径最小的开槽里固定外界的锂金属负极，直径中等大小的槽开放置带检测的电化学单元，直径最大开槽里放置密封圈。

进一步的，其还包括导电杆和导电弹簧，其中，导电杆具有一圆形短杆和与圆形短杆固定为一体的圆片，导电杆的圆片压合在待检测的电化学单元上，导电弹簧穿插在导电杆的圆形短杆上，并受上模具向下挤压。

进一步的，下模具侧壁开设有用于容置线性传感器的通孔，该通孔与下模具的中央开槽平齐，通孔横截面的形状为圆形、长方形、正方形或菱形。

进一步的，通孔是直径为200μm～400μm的圆形通孔。

进一步的，用于容置线性传感器的通孔处具有固体蜡以实现蜡封。

进一步的，上模具和下模具周边侧壁上均设置有用于固定外界电极的电极孔。

进一步的，上模具上开设有六个开孔，开孔中放置绝缘螺钉套，下表面贴有一层绝缘胶带，所述绝缘螺钉套放置在上模具开孔中，其为螺纹通孔，通过螺纹通孔将上模具与下模具固定。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：