CN210572049U - 一种用于纽扣电池原位x射线衍射测试的样品架 - Google Patents
一种用于纽扣电池原位x射线衍射测试的样品架 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，基板构件的基板主体四角设有长度为20‑30mm高的螺柱，中央设有样品槽；压板构件的压板主体四角设有与螺柱位置匹配的穿孔，压板主体中部设有与样品槽位置匹配的中央通孔，压板主体上设有三个向中央通孔中心延伸的挡块，挡块的下表面高于压板主体的上表面0.2mm，挡块的悬空长度为3‑5mm；螺柱穿过穿孔，并通过螺帽将压板构件固定于基板构件上，基板主体与压板主体的厚度为2‑5mm；本实用新型用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，能适配不同厚度和直径型号的纽扣电池、能适配夹持型和放置型的X射线衍射仪样品台、配合电极片的使用能进行纽扣电池充放电的原位测试。
Description
技术领域
本实用新型属于X射线衍射测试配件领域，具体涉及一种用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架。
背景技术
X射线衍射测试(XRD)是通过X射线在样品中的衍射现象，利用衍射峰的位置和强度来定性分析材料的结晶类型、晶体参数、晶体缺陷、不同结构相的含量等。
在电池的充、放电过程中，电极材料的结晶类型、晶体参数等会发生变化,为了确定在电池充放电过程中电极材料发生的具体变化。我们可以通过XRD对电极材料充放电完成后进行分析，也可以使用原位XRD对电极材料进行实时的观察。通过原位XRD可以推测出在充放电反应过程中实时物相的变化情况从而推测出反应机理，这是目前电池材料行业非常重要且先进的表征手段。
目前各X射线衍射仪厂家，使用的是自组装电池附件进行原位XRD充放电测试，使用上存在一定的难度，装备上需要注意的细节也较多，且价格十分昂贵；组装原理一般是在电池附件内添加电极材料、电解液、隔膜等，将整个电池附件组装成为一个类似纽扣电池，从而进行原位的测试。然而此过程操作复杂，若能直接对组装好的纽扣电池进行电极材料测试，则能提高测试效率和降低测试成本。
实用新型内容
本实用新型的目的是，克服上述背景技术中存在的技术问题，提供一种用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架。
为了达到上述技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：
一种用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，包括基板构件和压板构件。基板构件的基板主体四角设有长度为20-30mm高的螺柱，中央设有样品槽；这种结构布置，螺柱不会挡住测试过程中的入射X光射线和衍射射线。
压板构件的压板主体四角设有与螺柱位置匹配的穿孔，压板主体中部设有与样品槽位置匹配的中央通孔，压板主体上设有三个向中央通孔中心延伸的挡块，挡块的下表面高于压板主体的上表面0.2mm，纽扣电池被基板构件与压板构件夹持时，纽扣电池内的电极材料基本与压板主体的上表面平齐。挡块的悬空长度为3-5mm，由于纽扣电池的正负极面积稍有差别，挡块的悬空长度使得测试纽扣电池正极或负极时，都能对纽扣电池进行有效抵挡限位。
螺柱穿过穿孔，并通过螺帽将压板构件固定于基板构件上，基板主体与压板主体的厚度为2-5mm。此时纽扣电池在样品槽中，基板主体与压板主体配合时，纽扣电池被挡块抵住；同时由于螺柱的存在，样品架能适配不同厚度的纽扣电池。为了X射线的射入而完成测试，纽扣电池的外壳上需开直径14mm-20mm左右的孔，开孔过程需要在安装纽扣电池之前。若X射线衍射仪的样品台为夹持式的，本样品架能被便捷的夹持，若X射线衍射仪的样品台直接放置式，本样品架的基板构件底部平整，方便粘接固定。
优选的，压板主体的长度较基板主体的长2-5cm。不管纽扣电池的厚度是多少，X射线衍射仪的样品台都夹持压板主体超出基板主体的部分，从而固定整个样品。
优选的，基板主体的非夹持端设有第一端子，第一端子上可拆卸的连接有第一电极片，压板主体的非夹持端设有第二端子，第二端子上可拆卸的连接有第二电极片。充放电电路的进线和出线分别连接第一端子和第二端子，就可以通过第一电极片和第二电极片对测试的纽扣电池进行充放电过程。如采用上海昊量光电设备有限公司的NanoCycler纽扣电池充放电测试系统进行充放电操作，其充放电电路的进线和出线分别接入X射线衍射仪内部，并与第一端子和第二端子连接。第一端子与第二端子可以是插拔式接线端子等各种接线端子。
本实用新型提供的用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，具有以下有益效果：
1、能适配不同厚度和直径型号的纽扣电池；
2、能适配夹持型和放置型的X射线衍射仪样品台；
3、适配夹持型X射线衍射仪样品台时，纽扣电池安装好后，其内的电极材料基本与压板主体的上表面平齐，也就是与X射线衍射的测试面平齐。
4、配合电极片的使用，能进行纽扣电池充放电的原位测试。
附图说明
图1为本实用新型基板构件的主视图；
图2为本实用新型压板构件的主视图；
图3为本实用新型基板构件与压板构件的装配示意图；
图4为本实用新型基板构件与压板构件的配合示意图；
图5为本实用新型第一电极片与第二电极片的示意图；
附图标记：基板构件(1)、基板主体(11)、样品槽(12)、螺柱(13)、压板构件(2)、压板主体(21)、中央通孔(22)、挡块(23)、穿孔(24)、纽扣电池(3)、螺帽(4)、第一电极片(5)、第一端子(51)、第二电极片(6)、第二端子(61)；
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案。
如图1-5所示，一种用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，包括基板构件1和压板构件2。基板构件1的基板主体11四角设有长度为30mm高的螺柱13，中央设有样品槽12；这种结构布置，螺柱13不会挡住测试过程中的入射X光射线和衍射射线。
压板构件2的压板主体21四角设有与螺柱13位置匹配的穿孔24，压板主体21中部设有与样品槽12位置匹配的中央通孔22，压板主体21上设有三个向中央通孔22中心延伸的挡块23，挡块23的下表面高于压板主体21的上表面0.2mm，纽扣电池3被基板构件1与压板构件2夹持时，纽扣电池3内的电极材料基本与压板主体21的上表面平齐。挡块23的悬空长度为5mm，由于纽扣电池3的正负极面积稍有差别，挡块23的悬空长度使得测试纽扣电池3正极或负极时，都能对纽扣电池3进行有效抵挡限位。
螺柱13穿过穿孔24，并通过螺帽4将压板构件2固定于基板构件1上，基板主体11与压板主体21的厚度为5mm。此时纽扣电池3在样品槽12中，基板主体11与压板主体21配合时，纽扣电池3被挡块23抵住；同时由于螺柱13的存在，样品架能适配不同厚度的纽扣电池3。为了X射线的射入而完成测试，纽扣电池3的外壳上需开直径14mm的孔，开孔过程可以在安装纽扣电池3的前或后。若X射线衍射仪的样品台为夹持式的，本样品架能被便捷的夹持，若X射线衍射仪的样品台直接放置式，本样品架的基板构件1底部平整，方便粘接固定。
压板主体21的长度较基板主体11的长5cm。不管纽扣电池3的厚度是多少，X射线衍射仪的样品台都夹持压板主体21超出基板主体11的部分，从而固定整个样品。
基板主体11的非夹持端设有第一端子51，第一端子51上可拆卸的连接有第一电极片5，压板主体21的非夹持端设有第二端子61，第二端子61上可拆卸的连接有第二电极片6。充放电电路的进线和出线分别连接第一端子51和第二端子61，就可以通过第一电极片5和第二电极片6对测试的纽扣电池3进行充放电过程。采用上海昊量光电设备有限公司的NanoCycler纽扣电池充放电测试系统进行充放电操作，其充放电电路的进线和出线分别接入X射线衍射仪内部，并与第一端子51和第二端子61连接。第一端子51与第二端子61是插拔式接线端子。
实施例仅是本实用新型的某一单一实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据附图获取其他的实施例，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，其特征在于：包括基板构件(1)和压板构件(2)；
所述基板构件(1)的基板主体(11)四角设有长度为20-30mm高的螺柱(13)，中央设有样品槽(12)；
所述压板构件(2)的压板主体(21)四角设有与螺柱(13)位置匹配的穿孔(24)，所述压板主体(21)中部设有与样品槽(12)位置匹配的中央通孔(22)，所述压板主体(21)上设有三个向中央通孔(22)中心延伸的挡块(23)，所述挡块(23)的下表面高于压板主体(21)的上表面0.2mm，所述挡块(23)的悬空长度为3-5mm；
所述螺柱(13)穿过穿孔(24)，并通过螺帽(4)将压板构件(2)固定于基板构件(1)上，所述基板主体(11)与压板主体(21)的厚度为2-5mm。
2.根据权利要求1所述的用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，其特征在于，所述压板主体(21)的长度较基板主体(11)的长2-5cm。
3.根据权利要求1所述的用于纽扣电池原位X射线衍射测试的样品架，其特征在于，所述基板主体(11)的非夹持端设有第一端子(51)，所述第一端子(51)上可拆卸的连接有第一电极片(5)，所述压板主体(21)的非夹持端设有第二端子(61)，所述第二端子(61)上可拆卸的连接有第二电极片(6)。
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Cited By (2)
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| JP2022077973A (ja) * | 2020-11-12 | 2022-05-24 | 邑流微測股▲ふん▼有限公司 | コイン電池試験装置 |
| TWI797650B (zh) * | 2020-11-12 | 2023-04-01 | 邑流微測股份有限公司 | 鈕扣電池測試裝置 |
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| JP7304920B2 (ja) | 2020-11-12 | 2023-07-07 | 邑流微測股▲ふん▼有限公司 | コイン電池試験装置 |
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