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原文传递用于对锂离子电池执行电化学分析的三电极装置

专利名称：	用于对锂离子电池执行电化学分析的三电极装置
摘要：	一种用于对电化学电池执行电化学分析的装置包括壳体、上部和下部堆叠保持器，以及第一、第二和第三集电器。壳体包括可以气密密封的内腔和延伸穿过该内腔的中心轴线。上部和下部堆叠保持器设置在内腔中并且配合以限定用于容纳负电极、正电极和居中安装参比电极的电极堆叠室。第一、第二和第三集电器至少部分地设置在内腔中。第一集电器可以电连接到负电极的第一侧和外部电路。第二集电器可以与正电极和外部电路电接触。第三圆柱形主体可以与居中安装参比电极和外部电路电接触。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	通用汽车环球科技运作有限责任公司
发明人：	K·B·罗贝尔;B·J·科赫;R·S·康内尔
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-08T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910015476.5
公开号：	CN110095517A
代理机构：	广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：	林伟峰
分类号：	G01N27/30(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	美国密歇根州
主权项：	1.一种用于对电化学电池执行电化学分析的装置，所述装置包括：壳体，其包括第一非导电材料并具有被配置为气密密封的内腔和延伸穿过所述内腔的中心轴线；第一集电器，其至少部分地设置在所述内腔中并且包括第一导电材料，所述第一集电器包括第一圆柱形主体，所述第一圆柱形主体沿所述中心轴线延伸并且被配置为与负电极的第一侧和外部电路电接触；上部堆叠保持器，其设置在所述内腔中并且具有包括第二非导电材料的上部环形主体并包括上部居中设置开口，所述上部居中设置开口具有延伸穿过其中的中心轴线，所述上部堆叠保持器的所述上部环形主体被围绕所述第一集电器的所述第一圆柱形主体的外周表面的至少一部分设置；以及下部堆叠保持器，其设置在所述内腔中并且具有包括第三非导电材料的下部环形主体并包括下部居中设置开口，所述下部居中设置开口具有延伸穿过其中的中心轴线，所述下部堆叠保持器限定基本上平行于所述中心轴线延伸的第一堆叠孔，其中所述下部堆叠保持器的所述下部居中设置开口与所述上部堆叠保持器的所述上部居中设置开口配合以限定电极堆叠室，所述电极堆叠室被配置为容纳所述负电极、正电极和居中安装参比电极；第二集电器，其至少部分地设置在所述下部堆叠保持器的所述下部居中设置开口中并且包括第二导电材料，所述第二集电器包括第二圆柱形主体，所述第二圆柱形主体沿所述中心轴线延伸并且被配置为与所述正电极和所述外部电路电接触；以及第三集电器，其包括第三导电材料，所述第三集电器具有第三圆柱形主体，所述第三圆柱形主体至少部分地设置在所述第一堆叠孔中并且被配置为与所述居中安装参比电极和所述外部电路电接触。 2.根据权利要求1所述的装置，其还包括：第四集电器，其包括第四导电材料并且具有至少部分地设置在所述下部堆叠保持器的所述下部环形主体的第二堆叠孔中的第四圆柱形主体，所述第二堆叠孔基本上平行于所述中心轴线延伸，其中所述第四集电器被配置为与所述负电极的与所述负电极的所述第一侧和相对的第二侧和所述外部电路电接触；以及第五集电器，其包括第五导电材料并且具有至少部分地设置在所述下部堆叠保持器的所述下部环形主体的第三堆叠孔中的第五圆柱形主体，所述第三堆叠孔基本上平行于所述中心轴线延伸，其中所述第五集电器被配置为与辅助电极电接触，所述辅助电极邻近所述第三堆叠孔设置并设置在所述上部堆叠保持器与所述下部堆叠保持器之间。 3.根据权利要求2所述的装置，其还包括：多个管脚，其包括第一管脚、第二管脚和第三管脚，所述第一管脚、所述第二管脚和所述第三管脚中的每一个包括头部和轴；以及多个压缩弹簧，其包括第一压缩弹簧、第二压缩弹簧和第三压缩弹簧，其中：所述上部堆叠保持器的所述上部环形主体包括第一上部堆叠表面和与所述第一上部堆叠表面相对的第二上部堆叠表面，并且限定多个埋头孔，所述多个埋头孔在所述第一上部堆叠表面与所述第二上部堆叠表面之间并基本平行于所述中心轴线延伸，所述多个埋头孔包括分别与所述第一堆叠孔、所述第二堆叠孔和所述第三堆叠孔轴向对齐的第一埋头孔、第二埋头孔和第三埋头孔；所述第一管脚、所述第二管脚和所述第三管脚分别至少部分地设置在所述第一埋头孔、所述第二埋头孔和所述第三埋头孔中；所述第一管脚的所述轴被配置为接合所述第三集电器，所述第二管脚的所述轴被配置为接合所述第四集电器，并且所述第三管脚的所述轴被配置为接合所述第五集电器；并且所述多个压缩弹簧接合所述多个管脚的所述相应头部以将所述第一管脚、所述第二管脚和所述第三管脚分别保持与所述第三集电器、所述第四集电器和所述第五集电器接合。 4.根据权利要求3所述的装置，其还包括弹簧保持盖，所述弹簧保持盖包括盖环形主体并接合所述第一上部堆叠表面以将所述第一压缩弹簧、所述第二压缩弹簧和所述第三压缩弹簧分别保持在所述第一埋头孔、所述第二埋头孔和所述第三埋头孔中。 5.根据权利要求2所述的装置，其中：所述下部堆叠保持器的所述下部环形主体包括与所述上部堆叠保持器接合的第一下部堆叠表面、与所述第一下部堆叠表面相对的第二下部堆叠表面，以及环形突起，所述环形突起从所述第一下部堆叠表面延伸并邻近所述下部堆叠保持器的所述下部居中设置开口设置；并且所述第一堆叠孔、所述第二堆叠孔和所述第三堆叠孔各自设置在所述环形突起的径向外侧。 6.根据权利要求5所述的装置，其中：所述第二集电器的所述第二圆柱形主体包括至少部分地设置在所述下部堆叠保持器的所述下部居中设置开口内的平台和从所述平台径向向外突起的凸缘，所述第二圆柱形主体包括被配置为接合所述正电极的第一主体表面和与所述第一体表面相对的第二主体表面；所述第二集电器还包括从所述第二主体表面延伸并与所述中心轴线基本对齐的杆，所述杆至少部分地设置在所述内腔外部以用于连接到所述外部电路；所述凸缘限定基本上与所述下部堆叠保持器的所述第一堆叠孔轴向对齐的第一凸缘孔、基本上与所述下部堆叠保持器的所述第二堆叠孔轴向对齐的第二凸缘孔和基本上与所述下部堆叠保持器的所述第三堆叠孔轴向对齐的第三凸缘孔；并且所述第三集电器至少部分地设置在所述第一凸缘孔中，所述第四集电器至少部分地设置在所述第二凸缘孔中，并且所述第五集电器至少部分地设置在所述第三凸缘孔中。 7.根据权利要求6所述的装置，其还包括轴向管脚，其中：所述上部堆叠保持器的所述上部环形主体包括第一上部堆叠表面和与所述第一上部堆叠表面相对并接合所述第一下部堆叠表面的第二上部堆叠表面，所述第二上部堆叠表面限定盲孔；所述下部堆叠保持器还限定了第四堆叠孔，其设置在所述环形突起的径向外侧并基本上平行于所述中心轴线延伸；所述第二集电器的所述凸缘还限定了第四凸缘孔，其与所述第四堆叠孔基本上轴向对齐；并且所述轴向管脚延伸穿过所述第四凸缘孔、所述第四堆叠孔和所述盲孔。 8.根据权利要求1所述的装置，其还包括中心压缩弹簧，其中：所述第一集电器的所述第一圆柱形主体包括第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面限定关于所述中心轴线居中的圆柱形凹陷部，并且所述第二表面被配置为接合所述负电极的所述第一侧；所述第一集电器还包括从所述圆柱形凹陷部的凹陷表面延伸的杆，所述杆至少部分地设置在所述内腔外部以用于连接到所述外部电路；并且所述中心压缩弹簧围绕所述杆设置并且被配置为压缩并接合所述壳体和所述第一集电器以将所述第一集电器与所述负电极保持接合。 9.根据权利要求1所述的装置，其还包括径向管脚，其中所述径向管脚至少部分地设置在限定于所述第一集电器的所述第一圆柱形主体的外周表面中的盲孔中，所述径向管脚从所述第一圆柱形主体的所述外周表面径向向外延伸并且被配置为接合所述上部堆叠保持器以防止所述第一集电器相对于所述上部堆叠保持器旋转。 10.根据权利要求1所述的装置，其还包括：第一导电盘，其包括所述第二导电材料，并且被配置为设置在所述正电极与所述第二集电器之间并电连接到所述正电极和所述第二集电器，所述第一导电盘至少部分地设置在所述下部居中设置开口内；以及第二导电盘，其包括所述第一导电材料，并且被配置为设置在所述第一集电器与所述负电极之间并电连接到所述第一集电器和所述负电极，所述第二导电盘至少部分地设置在所述上部居中设置开口内。
所属类别：	发明专利