[发明专利]简易扣式锂空气电池测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及化学电源领域，具体地，涉及一种简易扣式锂空气电池测试装置。 

背景技术

锂空气电池是以通过金属锂在阳极发生氧化，空气或者氧气在阴极发生还原反应从而实现电流输出的新型二次电池，其最先为K.M.Abraham等人在1996年所报道，其理论比容量高达3840mAh/g（以空气质量计算），理论比能量更是高达11400Wh/Kg，是目前已知的具有最高比容量的二次电池。 

目前，锂空电池的研发还处于实验室研究的初级阶段，通常电池的测试都采用模拟电池的形式进行，而模拟电池的组装一般多采用Swagelok型模具，该模具最初是使用Swagelok公司生产的卡套管接头和不锈钢管作为主要部件而得名，该模具具有装卸简单，方便快捷的特点，但由于只留有唯一通气口，所以容易在电池内部形成死角，不易得到气氛纯净的测试体系。虽然后续的研究工作已将气体的进入和溢出通路分开。由于进气不锈钢管同时又是正极的导电线路，因此必须确保和正极材料的接触紧密以减小电池的内阻，但是过紧又易导致正极的变形甚至于正负极短路。 

模拟电池的另一种组装方式是采用铝塑复合膜封装的形式，该方法是在复合膜上开孔或者采用透气膜来引入气体，但由于常需要加热复合来实现气密性，而且充电过程中产生的气体来不及排出时易导致电池的严重气胀现象。 

由于扣式电池壳多为不锈钢材料，机械强度较好，电接触也较好，因此，锂空气电池多采用扣式电池组装。扣式电池的通气孔可直接加工在壳体上，也可在通气孔上方覆盖一层微孔隔膜以减小电解液的挥发。目前，扣式电池专用测试装置还未见有报道，扣式电池的测试往往是将多个扣式电池集中在一个密闭容器内进行，由于容器内的气体分布均一性无法保证，从而会影响到对电池性能的评价。而且通气孔的位置一般加工在电池正极壳上，与测试电路相接时会阻挡部分通气孔，影响气流的均一性。 

综上所述，本领域目前的锂空电池测试装置都存在问题，没有专门的锂空电池测试装置。因此，迫切需要一种结构稳定，气氛均一，拆卸和维护方便的电池测试装置。 

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种简易扣式锂空气电池测试装置。 

根据本发明的一个方面，提供一种简易扣式锂空气电池测试装置，包括：测试瓶、扣式电池底座、正极引线、负极引线、气密塞、进气管和出气管，扣式电池底座设置在测试瓶内，气密塞连接至测试瓶瓶口，正极引线和负极引线穿过气密塞与扣式电池底座连接，进气管的一端和出气管的一端穿过气密塞设置在测试瓶内。 

优选地，该简易扣式锂空气电池测试装置还包括连接头，连接头与进气管的另一端连接。 

优选地，气密塞与测试瓶可拆卸连接。 

优选地，进气管和出气管与气密塞可拆卸连接。 

优选地，测试瓶采用玻璃、石英、聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚丙烯材料制成。 

优选地，气密塞采用天然橡胶、合成橡胶、玻璃、陶瓷、金属、金属合金或塑料材料制成。 

优选地，进气管和出气管为玻璃管、橡胶管、金属管、金属合金管、金属塑料复合管、塑料管或陶瓷管。 

优选地，进气管的一端位于扣式电池底座的上方。 

优选地，该简易扣式锂空气电池测试装置还包括扣式电池，扣式电池安装于扣式电池底座内。 

使用本发明进行锂空气电池测试的过程为：锂空气电池的组装过程在手套箱内进行，测试时，将组装好的扣式锂空气电池放入扣式电池底座并卡紧，扣式电池正极侧面通过正极引线与外接电路相连，扣式电池负极通过底座的弹性触点及与之相连的负极引线与外电路相连。将正极引线、负极引线穿过气密塞，将电池底座置于瓶体内，将气密塞塞入瓶体并旋转拧紧。最后，将装有扣式锂空气电池的测试体移除手套箱后，再将出气管和进气管先后插入气密塞，通入氧气或空气，连接外部测试电路对电池进行电化学性能测试。 

当需要多个装置进行测试时还可对本发明的测试装置进行串联、并联以及混联组装，具体地，串联组装方式为：将进气管的一端设置在扣式电池上方，另一端通过连接 头与另一个扣式电池测试装置的出气管连接来实现测试装置的串联。并联组装方式为：多个测试装置的进气管和气源连接，并将这些测试装置的出气管与总出气管相连，实现多个测试装置的并联。混联组装的方式为：将多个测试装置的串联成一组，操作同上述的串联组装方式，并将多组这样的串联测试装置的进气管与气源相连，而这些串联测试装置的出气管与总出气管相连实现多个测试装置的混联。