CN202050023U - 一种模拟电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种模拟电池，其包括第一电极（2）、弹簧（4）、压块（5）、定位圈（6）、套筒（7）、第二电极（8）；所述第一电极（2）和第二电极（8）分别设有密封圈（3），并与套筒（7）的两端通过螺纹或卡扣连接；所述套筒（7）内部依次安装有弹簧（4）、压块（5）和定位圈（6）；所述弹簧（4）一端与第一电极（2）相连，另一端与压块（5）相连；所述压块（5）通过定位圈（6）定位，使压块（5）与第二电极（8）之间形成封闭空间，所述定位圈（6）和套筒（7）为绝缘体。该模拟电池结构简单、造价低、使用方便、容易拆洗、密封性好，可长期反复使用。

Description

一种模拟电池

技术领域

本实用新型属于一种模拟电池装置，尤其是一种隔绝空气和水分的模拟电池装置。

背景技术

环境污染和能源紧缺是目前人们面临的两大难题，发展高能量密度的化学电源技术是解决上述难题的重要手段之一。锂离子电池、高工作电压的超级电容器等均为高能量密度的化学电源，研究这类化学电源需要用到模拟电池。一般而言，对模拟电池的要求有以下几点：

1.首要要求是能够密封，以隔绝空气和水分。高能化学电源往往工作电压高，电极活性大，必须隔绝空气和水分，才能保证电极稳定工作。

2.另一个要求是易于反复拆装。模拟电池通常要反复使用，其拆装过程往往在隔绝空气和水分的手套箱中进行，操作具有一定难度，这就要求其必须易于安装和拆卸。

3.对模拟电池的较高要求是易于加工，进而形成标准化制备方法，从而使不同研究者在研究条件上趋于一致。模拟电池的使用者往往是工厂、科研院所及研究机构的科研人员，一般缺乏加工复杂物件的专业机械条件，因此一个相对简单的加工手段对模拟电池的使用者而言是非常必要的。

针对上述要求，研究者提出许多解决方案。装配成扣式电池能够满足隔绝空气和水分的要求。但扣式电池的装配需要专门的设备才能完成，且很难拆卸。实用新型专利99227657.8将两个绝缘外壳套筒用螺纹密封，作为工作室，在该两个绝缘外壳上分别打孔，将两个金属电极分别从孔中穿过，放入工作室，形成密封结构。该实用新型解决了扣式电池难以拆卸的缺点，但是金属从绝缘外壳上的孔中穿过，两者热膨胀率不同，一旦温度发生变化，容易出现泄漏。实用新型专利200520107943.0将一个金属电极做成套筒，作为工作室，将另一个金属电极与工作室之间用垫圈绝缘密封，在工作室内部放置绝缘环。该实用新型有效解决了模拟电池的密封问题，拆装方便，易于清洗。但是该实用新型在拆装及使用过程中易造成第一电极与套筒兼第二电极之间短路，影响对模拟电池的后续研究，且作为电极兼套筒的金属部件加工具有一定难度，制作成本高。

发明内容

本实用新型的目的是为使用非水电解液的化学电源（如锂离子电池、超级电容器等）提供一种易于加工、拆装方便的模拟电池。

本实用新型技术方案是:一种模拟电池，包括第一电极、弹簧、压块、定位圈、套筒、第二电极；第一电极和第二电极上分别设有密封圈，并与套筒的两端活动连接；套筒内部依次安装有弹簧、压块和定位圈；弹簧一端与第一电极相连，另一端与压块相连；压块通过定位圈定位，使压块与第二电极之间形成封闭空间，定位圈和套筒为绝缘体。

本实用新型中的第一电极和第二电极上分别设置引出线。

本实用新型中的第一电极、第二电极及其引出线、弹簧和压块的材质为不锈钢、铜或铝。

本实用新型中的进一步改进，第一电极和第二电极与套筒的两端通过螺纹或卡扣连接。

本实用新型中的弹簧形状为宝塔形或筒形。

本实用新型中的进一步改进，其弹簧为簧片，其一端焊接在压块上。

本实用新型的有益效果是结构简单、造价低、使用方便、容易拆洗、密封性好，可长期反复使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的装配图；

图2是本实用新型实施例1的结构示意图；

其中：1-引出线；2-第一电极；3-密封圈；4-弹簧；5-压块；6-定位圈；7-套筒；8-第二电极。

具体实施方式

以下结合附图说明进一步描述本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种模拟电池，包括第一电极2、弹簧4、压块5、定位圈6、套筒7、第二电极8；第一电极2和第二电极8分别设有密封圈3，并与套筒7的两端通过螺纹连接；套筒7内部依次安装有弹簧4、压块5和定位圈6；弹簧4一端与第一电极2相连，另一端与压块5相连；压块5通过定位圈6定位，使压块5与第二电极8之间形成封闭空间，定位圈6和套筒7为绝缘体。第一电极2和第二电极8分别通过引出线1与外界连接。

在本实施例中，导电性的金属材料其材质均为不锈钢，套筒与定位圈材质为聚四氟乙烯，密封圈材质为丁苯橡胶。

装配模拟电池时，将所有零件用去离子水洗净，60 ℃烘干，将引出线１和电极用螺纹连接好，将两个密封圈分别套在第一电极2和第二电极8上，并将第二电极8与套筒7用螺纹连接好，将所有模拟电池的零部件及待测物装入充满氩气的手套箱中备用。在手套箱中，将一个事先制备的电极放在模拟电池的第二电极8上，然后放入一个足够大的隔膜，以防止短路，将定位圈6压在隔膜上。将事先制备的另一个电极放在定位圈6里的隔膜上，然后滴加电解液，再依次放入压块5和弹簧4。将第一电极2放在套筒7上，拧紧密封，至此模拟电池即装配完毕。将装配完毕的模拟电池从手套箱中取出，注意不要倒置。将第一电极2和第二电极8分别通过连接线与测试仪器连接，就可以进行测试了。

当模拟电池测试完毕，将其放入手套箱中，固定第二电极8，将第一电极2从套筒7上拧开，依次取出弹簧4、压块5、定位圈6，再取出待测物，进行相关研究。将模拟电池从手套箱中取出，拆卸开零部件，清洗烘干后待下一次使用。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于，第一电极2与套筒7通过卡扣连接，在组装时，将第一电极2放在套筒7上，按压第一电极2直至卡紧。

实施例中所涉及的模拟电池，其电极用导电性好、耐腐蚀的金属材料制作，优选不锈钢、铜和铝。两个电极材质可以相同，也可以不同，优选相同。作为工作室的套筒采用耐腐蚀性的绝缘材料制作，材质为聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、尼龙或陶瓷材料，但应注意尼龙不耐碳酸酯类有机溶剂的侵蚀；也可以选用透明材质，包括玻璃、石英、有机玻璃或聚碳酸酯，但应注意有机玻璃不耐碳酸酯类有机溶剂的侵蚀。压块用来固定测试时的电极材料，其材质为耐腐蚀、导电性好的金属。弹簧为宝塔形、筒形或簧片，其材质为导电性能良好的金属，用来连接第一电极和压块，并将压块固定，弹簧可以将其一端焊接在压块上。定位圈用于定位压块，其材质为耐腐蚀性的绝缘材料。

Claims (8)

1.一种模拟电池，包括第一电极（2）、弹簧（4）、压块（5）、定位圈（6）、套筒（7）、第二电极（8）；其特征在于：所述第一电极（2）和第二电极（8）分别设有密封圈（3），并与套筒（7）的两端活动连接；所述套筒（7）内部依次安装有弹簧（4）、压块（5）和定位圈（6）；所述弹簧（4）一端与第一电极（2）相连，另一端与压块（5）相连；所述压块（5）通过定位圈（6）定位，使压块（5）与第二电极（8）之间形成封闭空间，所述定位圈（6）和套筒（7）为绝缘体。

2.根据权利要求1所述的一种模拟电池，其特征在于：所述第一电极（2）和第二电极（8）上分别设置引出线（1）。

3.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于：所述第一电极（2）与套筒（7）的连接方式为螺纹或卡扣连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于：所述第二电极（8）与套筒（7）的连接方式为螺纹或卡扣连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于：所述第一电极（2）、第二电极（8）及其引出线（１）、弹簧（4）和压块（5）的材质为不锈钢、铜或铝。

6.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于所述弹簧（4）形状为宝塔形。

7.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于所述弹簧（4）形状为筒形。

8.根据权利要求1或2所述的一种模拟电池，其特征在于所述弹簧（4）为簧片，其一端焊接在压块（5）上。

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