]e、将石墨负极放入壳体内衬管4中，使其覆于电池隔膜13上，并使电解液15润湿石墨负极表面，本例中石墨负极的直径为13_。
[0104]f、将导电压片7、导电弹簧6和导电压柱5依次放入内衬管4中，形成导电压紧机构，并使导电压片7紧压于石墨负极上；
[0105]g、将壳体3外侧通过螺纹与密封套管2内侧相接，并旋紧密封；
[0106]h、将密封套管2外侧通过螺纹与顶盖I内侧相接，并旋紧密封；
[0107]1、将工作电极极柱8和参比电极极柱9通过螺纹与壳体3和顶盖I上的螺纹孔分别连接；
[0108]j、将连接完成的电池装置平放于X射线衍射光谱仪的样品台上，使光源对准观察窗上的通孔，通过调节光源焦距，使光线穿过观察窗聚焦到工作电极表面；
[0109]k、将工作电极极柱8和参比电极极柱9分别与电化学测试装置的对应电极引线分别相接，设置好相关参数后，进行电化学和原位X射线衍射光谱信号的采集。
[0110]以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0111]最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种原位光谱分析用电池，其特征在于:所述电池是在一壳体(3)内安装有壳体内衬管(4)，在所述壳体内衬管(4)内安装有导电压紧结构，在壳体(3)上安装有顶盖⑴，所述壳体(3)和所述顶盖(I)之间通过密封套管(2)密封； 在所述壳体(3)和所述顶盖(I)上分别固定有工作电极极柱(8)和参比电极极柱(9); 在所述壳体(3)底部开有一通孔(10)，在所述通孔(10)上、位于所述壳体(3)的外侧覆盖有透明密封材料(11)，所述通孔(10)和所述透明密封材料(11)形成观察窗口 ； 所述导电压紧结构是由导电压片(7)、导电弹簧(6)及导电压柱(5)依次套接构成。
2.根据权利要求1所述的原位光谱分析用电池，其特征在于:在所述导电压柱(5)底部设有一圆柱形凹槽(5a)，在所述导电压片(7)顶部设有一圆柱形凸台(7a)，所述圆柱形凸台(7a)的高度不大于所述圆柱形凹槽(5a)的深度；所述导电弹簧(6)的长度大于所述圆柱形凹槽(5a)的深度，所述导电弹簧(6)的外径小于所述圆柱形凹槽(5a)的内径，且内径大于所述圆柱形凸台(7a)的外径；所述导电压片(7)、导电弹簧(6)及导电压柱(5)依次套接构成所述导电压紧结构。
3.根据权利要求1或2所述的原位光谱分析用电池，其特征在于:所述密封套管(2)和所述壳体内衬管(4)由绝缘材料制成；所述顶盖(I)、所述壳体(3)、所述导电压柱(5)、所述导电弹簧出)、所述导电压片(7)、所述工作电极极柱(8)和所述参比电极极柱(9)均由导电材料制成。
4.根据权利要求1或2所述的原位光谱分析用电池，其特征在于:所述顶盖(I)、所述密封套管(2)及所述壳体(3)之间均通过螺纹配合。
5.根据权利要求1或2所述的原位光谱分析用电池，其特征在于:所述顶盖(I)内径与所述密封套管(2)外径相等，所述密封套管(2)内径与所述壳体(3)外径相等，所述壳体(3)内径与所述壳体内衬管(4)外径相等，所述壳体内衬管(4)内径与所述导电压柱(5)外径相等。
6.根据权利要求1或2所述的原位光谱分析用电池，其特征在于:在所述顶盖(I)和所述壳体(3)上分别设置有用于通过螺纹配合固定参比电极极柱(9)和工作电极极柱(8)的螺纹孔。
7.—种权利要求1?6中任意一项所述原位光谱分析用电池的使用方法，其特征在于包括以下步骤: a、将壳体内衬管(4)插入至壳体(3)底部； b、将工作电极(12)与电池隔膜(13)依次放入壳体内衬管(4)中，且使工作电极与通孔(10)相对； c、将透明密封材料(11)从壳体⑶的外侧覆盖于通孔(10)上，并以密封剂将密封材料(11)的周缘与壳体(3)底部外表面紧密粘接，形成观察窗口 ； d、向壳体内衬管⑷中注入电解液(15)，使其充分浸润电池隔膜(13)并润湿工作电极(12)表面； e、将参比电极(14)放入壳体内衬管⑷中，使其覆于电池隔膜(13)上，并使电解液(13)润湿参比电极表面； f、将导电压片(7)、导电弹簧(6)和导电压柱(5)依次放入壳体内衬管⑷中，形成导电压紧机构，并使导电压片(7)紧压于参比电极(14)上； g、将壳体(3)外侧通过螺纹与密封套管⑵内侧相接，并旋紧密封； h、将密封套管(2)外侧通过螺纹与顶盖(I)内侧相接，并旋紧密封； 1、将工作电极极柱(8)和参比电极极柱(9)分别通过螺纹与壳体(3)和顶盖(I)上的螺纹孔连接； j、将连接完成的电池平放于光谱学表征仪器的样品台上，使光源对准观察窗口上的通孔(10)，通过调节光源焦距，使光线穿过观察窗口聚焦到工作电极表面； k、将工作电极极柱(8)和参比电极极柱(9)分别与电化学测试装置的对应电极引线相接，设置好相关参数后，进行电化学和光谱信号的采集。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于:所述光谱学表征仪器选自拉曼光谱仪、红外光谱仪、紫外-可见光谱仪、荧光光谱仪、X射线衍射光谱仪或X射线光电子能谱仪；所述电化学测试装置选自电化学工作站、恒电位仪或电池充放电测试系统。
9.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于:所述电解液的加入量V’根据壳体内衬管中电池隔膜的体积V确定，V’ = 0.5?2V。
10.一种权利要求1?6所述的原位光谱分析用电池在原位光谱学分析中的应用，其特征在于:所述原位光谱学分析包括原位拉曼光谱分析、原位红外光谱分析、原位紫外-可见光谱分析、原位荧光光谱分析、原位X射线衍射光谱分析以及原位X射线光电子能谱分析。
【专利摘要】本发明涉及电池领域，具体涉及一种原位光谱分析用电池及其使用方法和应用，电池包括顶盖、密封套管、壳体、壳体内衬管、导电压柱、导电弹簧、导电压片、工作和参比电极极柱，其组装步骤为：将壳体内衬管插入至壳体底部；将工作电极、电池隔膜、参比电极依次放入内衬管中，使工作电极位于壳体底部观察窗口对侧；将导电压片、导电弹簧和导电压柱依次放入内衬管中，并使导电压片紧压于参比电极上；将壳体外侧与密封套管内侧，以及密封套管外侧与顶盖内侧均通过螺纹相接；旋紧全部螺纹连接件完成电池的密封；通过螺纹使工作和参比电极极柱分别与壳体和顶盖相接。借助本发明，可方便地在充放电过程中对电极表面进行各类原位光谱学分析研究。
【IPC分类】G01N27-28, G01N21-65, G01N23-20, G01N21-35
【公开号】CN104764780
【申请号】CN201510198573
【发明人】辛森, 杜雪丽, 从怀萍, 孔祥华
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月23日