本申请涉及液态金属电池,具体涉及一种液态金属电池的试验装置及其组装方法。
背景技术:
1、这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息,而不必然地构成现有技术。
2、对于液态金属电池,因其所包含的液态金属的密度不同,可以分为正极层、负极层以及电解质层。该电池具有结构简单、易放大、倍率性能优异、循环寿命长等优势。
3、目前的液态金属电池在试验过程中存在一些问题。例如,由于液态金属电池通常为三层全液态结构,其放电过程中产生的放电产物主要分散在液相,且难以分离和制样,因此对其放电产物进行观察比较困难。
技术实现思路
1、在下文中给出了关于本申请的简要概述,以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分,也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念,以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
2、目前,相关技术中的试验装置,在试验过程中能够对正极材料和负极材料与电解液之间的界面处进行观察。但这样的试验装置仅适用于固态金属电池,而不适合三层全液态结构的液态金属电池。
3、针对上述问题,本申请的实施例提供了一种液态金属电池的试验装置及其组装方法。
4、第一方面,本申请的实施例提供了一种液态金属电池的试验装置,包括:透明管件;正极引线和负极引线,分别自透明管件的两端延伸进入透明管件的内部,正极引线和负极引线之间的区域用于容纳正极材料、负极材料以及电解液材料;加热件,加热件形成加热腔,透明管件可拆卸地安装于加热腔,以利用加热件对透明管件加热,以使透明管件内的正极材料、负极材料以及电解液材料均处于液态;其中,加热件还形成与加热腔连通的观察通道,以能够通过观察通道观察透明管件的正极材料、负极材料以及电解液材料之间的界面。
5、本申请实施例通过设置透明管件,将正负极引线之间的区域用于容纳正极材料、负极材料以及电解液材料,并将加热件形成加热腔以及与加热腔连通的观察通道,这样能够利用显微成像装置通过观察通道对三层液态结构的放电产物进行成像观察,从而实现任意充放电过程的正负极产物原位表征。
6、第二方面,本申请的实施例还提供了一种液态金属电池的试验装置的组装方法,包括:s1、将正极引线插入透明管件,向透明管件中加入固态块状正极材料;s2、对透明管件加热,以使正极材料熔化为液态;s3、待液态的正极材料凝固后,向透明管件加入电解液材料;s4、将固态块状负极材料粘附于负极引线,再将负极引线从透明管件的上端向下插入透明管件直至负极材料部分位于电解液材料的液面下方。
7、通过以下结合附图对本申请的优选实施例的详细说明,本申请的这些以及其他优点将更加明显。
1.一种液态金属电池的试验装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述正极引线和/或所述负极引线与所述透明管件之间为间隙配合。
3.根据权利要求2所述的试验装置,其特征在于,还包括多个密封件,设置于所述正极引线或负极引线与所述透明管件之间,用于将所述正极引线或负极引线与所述透明管件密封。
4.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,还包括:绝缘定位件,所述绝缘定位件用于在所述透明管件内填充所述正极材料后活动地设置于所述正极材料上方的透明管件内;
5.根据权利要求4所述的试验装置,其特征在于,所述绝缘定位件的密度小于所述正极材料的密度,大于所述负极材料的密度。
6.根据权利要求4所述的试验装置,其特征在于,所述绝缘定位件的周向表面包括与所述透明管件的形状相匹配的圆弧面和与所述圆弧面连接的平面,所述平面与所述透明管件的管壁之间形成所述间隔。
7.根据权利要求1所述的试验装置,其特征在于,所述加热件包括:
8.根据权利要求7所述的试验装置,其特征在于,还包括:
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的液态金属电池的试验装置的组装方法,其特征在于,所述组装方法包括:
10.根据权利要求9所述的组装方法,其特征在于,所述s3步骤包括: