一种扣式三电极装置的制作方法

本实用新型涉及扣式三电极组装技术，尤其涉及一种扣式三电极装置。

背景技术：

锂离子电池、锂离子电容在首次充放电过程中由于固态电解质的形成，消耗了一部分电解液中的锂离子，造成不可逆损耗，使得能量密度与循环寿命受限；通过负极补锂，可以减少电解液中离子的消耗，有效提升锂离子电池、锂离子电容器的性能。不同的补锂方式、不同的补锂程度都会对电极性能产生很大的影响，寻找更加简便安全可重复使用的补锂方式成为研究热点。扣式三电极装置的出现，使补锂可在手套箱中操作，有助于对补锂程度的深入研究。

现有的扣式三电极装置操作复杂，需要自制锂环、隔膜环、由于锂环质地柔软一经拆卸就会破坏无法重复使用；隔膜环制作也是很复杂，需要配套两种不同直径的铳子，切割容易打滑并切坏隔膜，制作困难；另外现有扣式三电极装置全程是在手套箱中操作完成，每次使用都要对三大部件，即负极模具、参比模具、正极模具全部拆卸开，依次放置内部组件，再重新组装在一起。整个操作过程要在手套箱中完成非常困难，步骤繁琐，与高效、便捷的客户使用要求背道而驰。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，避免隔膜环的使用，且锂环可以实现重复多次使用，另外负极模具与参比模具可以固定不动，不需要重复拆卸，每次补锂结束，需要重新使用时，只需要拆卸正极模具即可完成内部组件的更换，提高了三电极补锂装置的使用效率，使繁琐的操作变得简单。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种扣式三电极装置，该装置包括：负极模具、第一聚四氟套环、锂环、参比模具、负极片、隔膜、正极片、第二聚四氟套环和正极模具，所述负极模具设置有圆形台面，所述第一聚四氟套环设置有环形空腔，通过环形空腔套设在所述圆形台面上；所述锂环放置在所述第一聚四氟套环上，其内径大于所述圆形台面的直径；所述负极片、所述隔膜、所述正极片通过参比模具环形空腔的位置依次放置在圆形台面上，并套上所述第二聚四氟套环进行极片固定。

本实用新型设计改变了现有装置的结构顺序，使得每次补锂只需拆卸最上面的正极模具即可完成更换正负极片的操作，不需要对负极模具、参比模具、正极模具三大部件全部拆开；同时，此方法不需要隔膜环来防止锂环的接触短路，避免了隔膜环的使用；另外，由于不需拆卸参比电极，也就不会破坏锂环，锂环可以重复多次利用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型实施例提供的一种扣式三电极装置结构示意图。

图中，10为负极模具，20为第一聚四氟套环、30为锂环、40为参比模具、50为负极片、60为隔膜、70为正极片、80为第二聚四氟套环、90为正极模具。

具体实施方式

图1为本实用新型实施例提供的一种扣式三电极装置结构示意图。如图1所示，该装置的组装顺序从下到上依次为：负极模具10，第一聚四氟套环20、锂环30、参比模具40、负极片50、隔膜60、正极片70、第二聚四氟套环80和正极模具90，其中，负极模具10设置有圆形台面11，第一聚四氟套环20设置有环形空腔，通过环形空腔套设在圆形台面11上；锂环30放置在第一聚四氟套环20上，其内径大于圆形台面11的直径；负极片50、隔膜60、正极片70通过参比模具40环形空腔的位置依次放置在圆形台面11上，并套上第二聚四氟套环80进行极片固定，最后由正极模具90覆盖，锁紧即可完成整个组装过程。

优选地，所述圆形台面11由不锈钢金属制成。

优选地，所述圆形台面11的高度设置为5～8mm，直径设置为12～15mm。

优选地，所述第一聚四氟套环20和所述第二聚四氟套环80的环形空腔的高度设置为5～8mm，内径为12.1～15.1mm，外径为22～26mm。

优选地，所述锂环30的高度小于0.1mm，锂环内径为16～18mm，外径为24～28mm。

优选地，所述参比模具40环形空腔的高度设置为10～20mm，内径设置为22.1～26.1mm，外径设置为60～65mm。

优选地，所述正极模具90高度设置为10～40mm，内径设置为22.1～26.1mm，外径设置为60～65mm。

本实施例是在现有扣式三电极装置的基础上进行的结构改进，其底座负极模具10在下，锂环30内径大于圆形台面11，可以避免负极片50与锂片的接触短路，放平锂环30之后，盖上不锈钢参比模具10与锂环30接触压紧、固定锁紧参比模具40与负极模具10底座，自此之后几乎可以不用拆卸上述组装完成的部件。在使用本实施例扣式三电极装置的时候，只需要松开正极模具90，拿下正极模具90即可实现更换负极片50、隔膜60、正极片70的操作过程。不需要拆开参比模具10和负极模具10，而避免了锂环30的破坏，也就不需要每次重新制作锂环30，实现了锂环30的多次重复利用，另外更是节省去除掉了隔膜环的使用，经济实惠并且操作简便。

本实用新型扣式三电极装置结构的设计改变了现有扣式三电极装置的结构顺序，使得每次补锂只需拆卸最上面的正极模具即可完成更换正负极片的操作，不需要对负极模具、参比模具、正极模具三大部件全部拆开；同时，此方法不需要隔膜环来防止锂环的接触短路，避免了隔膜环的使用；另外，由于不需拆卸参比电极，也就不会破坏锂环，锂环可以重复多次利用。

显而易见，在不偏离本实用新型的真实精神和范围的前提下，在此描述的本实用新型可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本实用新型所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

技术特征：

1.一种扣式三电极装置，其特征在于，包括：负极模具(10)、第一聚四氟套环(20)、锂环(30)、参比模具(40)、负极片(50)、隔膜(60)、正极片(70)、第二聚四氟套环(80)和正极模具(90)，所述负极模具(10)设置有圆形台面(11)，所述第一聚四氟套环(20)设置有环形空腔，通过环形空腔套设在所述圆形台面(11)上；所述锂环(30)放置在所述第一聚四氟套环(20)上，其内径大于所述圆形台面(11)的直径；所述负极片(50)、所述隔膜(60)、所述正极片(70)通过参比模具(40)环形空腔的位置依次放置在圆形台面(11)上，并通过所述第二聚四氟套环(80)进行极片固定，由正极模具(90)覆盖。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述圆形台面(11)由不锈钢金属制成。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述圆形台面(11)的高度设置为5～8mm，直径设置为12～15mm。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一聚四氟套环(20)和所述第二聚四氟套环(80)的环形空腔的高度设置为5～8mm，内径为12.1～15.1mm，外径为22～26mm。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述锂环(30)的高度小于0.1mm，锂环内径为16～18mm，外径为24～28mm。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参比模具(40)环形空腔的高度设置为10～20mm，内径设置为22.1～26.1mm，外径设置为60～65mm。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述正极模具(90)高度设置为10～40mm，内径设置为22.1～26.1mm，外径设置为60～65mm。

技术总结
本实用新型涉及一种扣式三电极装置，包括：负极模具(10)，第一聚四氟套环(20)、锂环(30)、参比模具(40)、负极片(50)、隔膜(60)、正极片(70)、第二聚四氟套环(80)和正极模具(90)，负极模具(10)设置有圆形台面(11)，第一聚四氟套环(20)设置有环形空腔，通过环形空腔套设在所述圆形台面(11)上；锂环(30)放置在第一聚四氟套环(20)上，其内径大于所述圆形台面(11)的直径；负极片(50)、隔膜(60)、正极片(70)通过参比模具(40)环形空腔的位置依次放置在圆形台面(11)上，并通过第二聚四氟套环(80)进行极片固定，由正极模具(90)覆盖。

技术研发人员：康辉;吴晋;周杰;于圣明
受保护的技术使用者：北京蒙京石墨新材料科技研究院有限公司
技术研发日：2020.03.24
技术公布日：2020.09.22