一种三电极电解池的制作方法

文档序号:12649025阅读:2056来源:国知局

本实用新型涉及电化学分析测试领域,具体涉及一种包括工作电极池、对电极池、参比电极池和外层密闭循环系统的三电极电解池。



背景技术:

电化学分析法是应用电化学原理和技术,利用化学电池内被分析溶液的组成及含量与其电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。根据测量信号不同,电化学分析法可分为电位法、电解法、电导法和伏安法,无论哪一种类型的电化学分析法,都必须在一个化学电池中进行,因此建立化学电池是进行各种电化学分析的基础。

扣式电池是最常见的两电极体系电池,具有制作简单、测试方便等特点,但是也存在明显的缺陷,比如做循环伏安测试时,由于体系中有电流通过,容易产生溶液电压降和对电极的极化,因此工作电极的电位难以精确测定。

相比较两电极体系,三电极体系增加了参比电极,参比电极具有非常稳定的电位,且电流不经过参比电极不会引起极化,从而工作电极的电位信号可以由参比电极得到,电流信号则由工作电极-对电极回路得到,可有效提高测试的精确性和科学性。但目前常见的三电极电解池普遍存在不同形式的缺陷和不足,例如:对电极中逆反应容易干扰工作电极,参比电极与工作电极之间溶液电阻较大,测试体系温度无法恒定等。



技术实现要素:

鉴于背景技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种科学精确、实用性强的三电极电解池,本实用新型的具体技术方案是:三电极电解池,包括工作电极池、对电极池、参比电极池和外层密闭循环系统,所述对电极池通过烧结玻璃与工作电极池相连接,所述参比电极池通过弧形毛细管与工作电极池相连接,所述外层密闭循环系统设有恒温介质入口与出口,与恒温槽相连可实现体系控温。

所述工作电极池中含有工作电极片,对电极池中含有对电极片,参比电极池中含有参比电极片,对电极片和参比电极片分别通过烧结玻璃和弧形毛细管正对工作电极片。

所述工作电极片、对电极片和参比电极片根据测试需要进行任意更换,通过电极夹固定在不锈钢电极或橡胶包覆的铜芯电极上。

所述工作电极池、对电极池和参比电极池池口均做磨砂处理,分别以磨砂玻璃塞密封,不锈钢电极或橡胶包覆的铜芯电极从磨砂玻璃塞中穿过分别连接电极片和测试设备。

所述外层密闭循环系统与恒温槽中恒温介质为水、酒精、甘油水溶液、硅油中任意一种,温度为-60~100℃。

在制作锂离子电池体系三电极电解池过程中,可优选CR20系列锂片作为对电极片和参比电极片,通过不锈钢电极中螺丝将锂片固定在电极夹上,工作电极片可优选涂有活性物质的集流体电极片或惰性金属电极片,与不锈钢电极或橡胶包覆的铜芯电极连接,不锈钢电极或橡胶包覆的铜芯电极从磨砂玻璃塞中穿过连接到外部测试设备上,磨砂玻璃塞中含有预留的圆形缺口,缺口大小与电极直径均为φ18标准型号,在磨砂玻璃塞和电极接口处通过密封圈或环氧树脂密封胶,起到三电极体系密封作用,同时固定各电极片与电解池中电解溶液的相对高度。

本实用新型的优点在于:

1、本实用新型通过烧结玻璃将工作电极池和对电极池中溶液隔离,可减少对电极表面逆反应,提高工作电极表面电流值采集精确性。

2、借助弧形毛细管消除参比电极与工作电极之间部分溶液电阻,并使对电极和参比电极都正对工作电极表面,保证工作电极电位值的真实性。

3、结合外层密闭循环系统,与恒温槽相连可实现体系控温,具有可控温度范围宽、数据精确、简单实用等优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的三电极电解池简易示意图。

1、恒温介质入口;2、恒温介质出口;3、烧结玻璃;4、弧形毛细管;5、对电极池;6、工作电极池;7、参比电极池;8、外层密闭循环系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

参考图1,三电极电解池,包括工作电极池6、对电极池5、参比电极池7和外层密闭循环系统8,其中:所述对电极池5通过烧结玻璃3与工作电极池6相连接,所述参比电极池7通过弧形毛细管4与工作电极池6相连接,所述外层密闭循环系统8设有恒温介质入口1与出口2,与恒温槽相连可实现体系控温。

工作电极池6中含有工作电极片,对电极池5中含有对电极片,参比电极池7中含有参比电极片,对电极片和参比电极片分别通过烧结玻璃3和弧形毛细管4正对工作电极片。

工作电极池6、对电极池5和参比电极池7池口均做磨砂处理,分别以磨砂玻璃塞密封,不锈钢电极或橡胶包覆的铜芯电极从磨砂玻璃塞中穿过分别连接电极片和测试设备。

制作方法为:在充满氩气的手套箱中,选择标准化的CR20系列锂片作为对电极片和参比电极片,通过φ18不锈钢电极中螺丝将锂片固定在对电极夹和参比电极夹上;选择涂有钴酸锂活性物质的铝集流体电极片作为工作电极片,通过φ18不锈钢电极中螺丝将工作电极片固定在工作电极夹上,将三个不锈钢电极分别穿过磨砂玻璃塞中预留的φ18圆形缺口,并在磨砂玻璃塞和电极接口处加上密封圈,以密封三电极体系。然后向三个电解池中加入待分析电解溶液,确保三个电极池中液面相平,将装有电极的三个磨砂玻璃塞塞入三个电极池中,反复几次排除电解池中多余气体,最后将磨砂玻璃塞塞紧池口,从手套箱中取出,连接测试设备,进行相关电化学分析测试。

以上是对本实用新型所提供的一种具体实施例进行的详细描述,是说明性的而非限定性,任何在本实用新型总体构思下的修改和变化,都应属于本实用新型的保护范围之内。

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