一种电极极片膨胀测试装置的制作方法

本实用新型涉及锂离子电池领域，特别涉及一种电极极片膨胀测试装置。

背景技术：

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。锂电池电极在充放电后会出现膨胀现象，电极膨胀是锂电池设计过程中必须要考虑的问题。不同的涂布材料其电极的膨胀程度不同，在现有技术中缺少高精度的电极膨胀测试设备。

鉴于目前缺少能够测量不同涂布材料的电极极片膨胀测试装置，需要研发一种可重复使用，操作方便，测量精度高，可边充放电边测量极片膨胀的装置。

技术实现要素：

针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电极极片膨胀测试装置，能够高精度的反应充放电后电极的膨胀率，从而给研发人员提供数据支持，便于研究开发锂电池。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种高精度电极极片膨胀测试装置，包括电池腔体、极片固定环和滑动压头组成，所述极片固定环设置在电池腔体内部，极片固定环内按照电池排列规律依次安装有正极片、隔膜和负极片，所述滑动压头的一端压设于正极片或负极片上。

进一步地，所述电池腔体由一端开口的空心壳体和盖板通过可拆卸式连接组成，所述空心壳体的顶部为一环形的法兰盘，所述盖板是一个可覆盖在法兰盘上的圆形板；

具体地，所述盖板上设有均布的圆孔，所述法兰盘上设有与盖板对应的连接孔，所述盖板和法兰盘通过法兰螺栓相连固定。

进一步地，所述滑动压头包括设置在下端的压紧部和上端的滑动部，所述盖板的中部开设有通孔，所述滑动压头的压紧部设置于电池腔体内部，压紧部的下端面压设于正极片或负极片上；所述滑动压头的滑动部穿过盖板中部的通孔并与其滑动连接。

进一步地，所述设置于压紧部与盖板之间的滑动部上套设有压紧弹簧，所述压紧弹簧的上端与盖板相抵，所述压紧弹簧的下端与压紧部的上端面相抵，滑动压头在压紧弹簧的作用下向下压紧极片。

进一步地，所述电极极片膨胀测试装置还包括万分尺，所述万分尺包括测试头、工作台和垂直于工作台设置的滑杆，所述测试头与滑杆滑动连接；

具体地，所述测试头的端部设置有压力传感器，所述万分尺还包括一显示装置，该显示装置与压力传感器联通；

使用时，将装有待测正极片和负极片的电池腔体放置于万分尺的工作台台面上，将所述测试头抵持于所述滑动压头的上端面，所述万分尺测量滑动压头的移动距离并将读数显示在万分尺的显示装置上。

进一步地，所述盖板和法兰盘之间设有第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈套设在法兰螺栓上，所述第二密封圈设置在空心壳体的顶部开口处，第一密封圈和第二密封圈设置在盖板和法兰盘之间，起到盖板和法兰盘绝缘的作用，同时密封盖板和空心壳体组成的电池腔体。

进一步地，所述法兰螺栓的一端设有与法兰螺栓适配的螺母，所述螺母的外壁上设有翼状拧耳，便于盖板和空心壳体的拆卸安装。

进一步地，所述极片固定环采用绝缘材料制成，一方面起到固定正负极和隔膜的作用，另一方面也能起到隔离正负极和绝缘的效果。

进一步地，所述正极片、负极片均为单面涂布，所述正极片未涂布的一面与盖板相连接，所述负极片未涂布的一面与空心壳体相连接，使得充放电方便，整个盖板和空心壳体即是电池的正极和负极，可边充放电边测量极片膨胀。

进一步地，所述盖板中部的通孔内设有密封接头，所述密封接头与滑动压头的滑动部紧密配合。

工作时，将正极片、隔膜、负极片按照电池排列规律安装在极片固定环内，再将极片固定环安装在电池腔体内，加入电解液化成。待化成完成后将盖板和空心壳体密封相连。将测试装置放置在万分尺上，调节万分尺使万分尺测试头与滑动压头相抵。充放电后电极膨胀会推动滑动压头移动，进而反应在万分尺的读数上。

由于上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

(1)整个装置结构紧凑、稳定，操作方便，测量精度高，能够精确到0.1微米，可重复使用；

(2)电极极片采用单面涂布，充放电方便，整个盖板和壳体即是电池的正极和负极，可边充放电边测量极片膨胀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本实用新型实施例提供的电极极片膨胀测试装置的爆炸图；

图2是本实用新型实施例提供的电极极片膨胀测试装置的使用示意图。

图中：1-电池腔体，2-极片固定环，3-滑动压头，210-正极片，211-隔膜，212-负极片，110-空心壳体，120-盖板，111-法兰盘，4-法兰螺栓，310压紧部，320-滑动部，5-压紧弹簧，7-第一密封圈，8-第二密封圈，9-螺母，10-密封接头，6-万分尺，610-测试头，620-工作台，630-滑杆，640-显示装置。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“上端”、“下端”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

针对目前缺少能够高精度的反应充放电后电极膨胀率的装置，本实施例提供一种电极极片膨胀测试装置，参见图1,所述测试装置包括电池腔体1、极片固定环2及滑动压头3，所述极片固定环2设置在电池腔体1内部，极片固定环2中间设置有极片腔体，极片腔体内按照电池排列规律依次安装有正极片210、隔膜211和负极片212，所述滑动压头3的一端压设于正极片210上。

所述电池腔体1由一端开口的空心壳体110和盖板120通过法兰连接组成。

具体地，所述空心壳体110的顶部设有一环形的法兰盘111，所述盖板120是一个可覆盖在法兰盘111上的圆形板，所述盖板120上设有均布的圆孔，所述法兰盘111上设有与盖板120对应的连接孔，所述盖板120和法兰盘111通过法兰螺栓4紧固连接。

所述滑动压头3包括设置在下端的压紧部310和上端的滑动部320，所述盖板120的中部开设有通孔，所述滑动压头3的压紧部310设置于电池腔体1内部，压紧部310的下端面压设于正极片210上；所述滑动压头3的滑动部320穿过盖板120中部的通孔并与其滑动连接。

所述盖板120与压紧部310之间的滑动部320上套设有压紧弹簧5，所述压紧弹簧5的上端与盖板120相抵，所述压紧弹簧5的下端与压紧部310的上端面相抵，滑动压头3在压紧弹簧5的作用下向下压紧正极片210。

所述盖板120和法兰盘111之间设有第一密封圈7和第二密封圈8，所述第一密封圈7套设在法兰螺栓4上，所述第二密封圈8设置在空心壳体110的顶部开口处。

具体地，所述第一密封圈7和第二密封圈8设置在盖板120和法兰盘111之间，起到盖板120和法兰盘111绝缘的作用，同时密封盖板120和空心壳体110组成的电池腔体1。

所述法兰螺栓4的一端设有与法兰螺栓4适配的螺母9，所述螺母9的外壁上设有翼状拧耳，便于盖板120和空心壳体110的拆卸安装。

所述极片固定环2采用绝缘材料制成，一方面起到固定正负极和隔膜的作用，另一方面也能起到隔离正负极和绝缘的效果。

所述正极片210、负极片212均为单面涂布，所述正极片210未涂布的一面与盖板120相连接，所述负极片212未涂布的一面与空心壳体110相连接，使得测试装置充放电方便，整个盖板120和空心壳体110即是电池的正极和负极，可边充放电边测量极片膨胀。

所述盖板120中部的通孔内设有密封接头10，所述密封接头10与滑动压头3的滑动部320紧密配合。

所述电极极片膨胀测试装置与万分尺6配合使用，参见图2,所述万分尺6包括测试头610、工作台620和垂直于工作台620设置的滑杆630，所述测试头610抵持于所述滑动压头3的上端面。

具体地，所述测试头610与滑杆630滑动连接，所述测试头610的端部设置有压力传感器，所述万分尺6还包括一显示装置640，该显示装置640与压力传感器联通。

工作时，将正极片210、隔膜211、负极片212按照电池排列规律安装在极片固定环2内，再将极片固定环2安装在电池腔体1内，加入电解液化成，待化成完成后将盖板120和空心壳体110密封相连。将装有待测正极片和负极片的测试装置放置在万分尺6的工作台620上，调节万分尺6使万分尺6的测试头610抵持于所述滑动压头3的上端面，充放电后电极膨胀会推动滑动压头3移动，所述万分尺6测量滑动压头3的移动距离并将读数显示在万分尺6的显示装置640上。

由于上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

(1)整个测试装置结构紧凑、稳定，操作方便，测量精度高，能够精确到0.1微米，可重复使用；

(2)电极极片采用单面涂布，充放电方便，整个盖板和壳体即是电池的正极和负极，可边充放电边测量极片膨胀。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。