[发明专利]一种高通量液体电导率测量设备

说明书

一种高通量液体电导率测量设备，属于材料测试装置领域，用于高通量测量和监测液体在不同温度的电导率。设备包括高通量电导率测量仪表、温度控制模块、多通道电导率测量电极夹具和电导率测量电极和计算机端控制软件。本发明测量设备可实现对液体电导率的高通量测量，主要应用于不仅限于非水系锂离子电池、钠离子电池、钾离子电池等电池领域电解液的电导率测量工作，适用于各种实验室环境，也适用于工业领域其它液体电导率的测量和在线监测，能够在极短时间内，自动化地完成大量液体样品的电导率测量和记录，具备足够的精度和可靠性，宽泛的测量量程，良好的可扩展性和兼容性，能够极大地提高实验效率，同时具备相对低廉的成本、紧凑的结构外形和易维护性等优势。

技术领域

本发明属于材料测试装置领域，具体涉及一种高通量液体电导率测量设备。

背景技术

电导率作为液体重要的基本性质之一，一般用来描述液体传到电流的能力。对液体电导率的测量需求广泛存在于实验研究和工业领域。如在锂离子电解液的研究中，电导率作为电解液性能的重要指标，直接影响了组装后全电池的阻抗大小和电化学性能，而在工业污水处理领域，也常使用电导率作为评价水中污染物和离子含量的指标之一。因此，开发成本低廉、高效可靠的液体电导率测量方法和装置是具有现实应用价值的。

材料基因组计划中的高通量实验方法，是一种新型高效的新材料研发方法。其核心思想是通过实验和检测手段的技术革新，实现在短时间内对大量材料样品的合成制备与性能筛选，极大提高实验研发效率，从而显著缩短研发周期，同时降低研发经费和减少人工劳动强度，是当前材料科研和应用领域发展的前沿技术。

将高通量方法应用于部分液体材料或配方研发时，为完成液体电导率的高通量测量，需要一种合理的方案或装置来完成，是实现快速准确表征的目的。现有市售的电导率仪多为单通道测量仪器，难以满足高通量实验对液体样品电导率的批量快速表征需求，同时也会带来繁重的劳动负担和繁杂的数据记录工作，难以与前期的高通量合成制备和后续的表征技术相匹配而成为速度控制环节。

发明内容

本发明针对电池电解液，主要是锂离子电池电解液的实验研发领域，旨在提供一种操作方便、精确可靠的电解液样本高通量制备技术。主要应用场景是新型电解液配方的研发和针对不同电池材料、工艺、性能要求的电解液配方调整。适用于各科研机构和电池生产企业、电解液生成企业等相关行业机构。

一种高通量液体电导率测量设备，其特征在于设备包括：高通量电导率测量仪表、温度控制模块、多通道电导率测量电极夹具和电导率测量电极和计算机端控制软件；其中，高通量电导率测量仪表的功能是输出激励信号和接收响应信号，同时承担与计算机通信和控制温度控制模块的任务，主要用于测量和记录各个通道的液体电导率，同时向温度控制模块输出控制指令并接收回传自温度控制模块的样品温度信号；温度控制模块主要功能是控制被测液体样品达到所需测量的目标温度，同时采集液体样品的温度并回传至高通量电导率测试仪表；多通道电导率测量电极夹具主要用于夹持电导率测量电极，每个电极放入一个被测液体样品中，每个多通道电导率测量电极夹具默认预留96个位置，可用于安装96个电导率测量电极，以实现同时测量和检测96组液体样品电导率的功能；计算机端控制软件安装于计算机端，计算机可通过RS-485串行通信总线与高通量电导率测试仪表连接，用于读取由高通量电导率测试仪表上传的液体电导率和温度数据，进行后续校正、整理和存储。