【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电化学池，具体涉及一种具备原位加热功能的三电极原位测试池及其工作方法。
技术介绍
1、超级电容器是一种具备长循环寿命、高功率性能和宽使用温度范围的新型电化学储能器件。由于其理论循环次数可达百万次，为快速确定其长期服役后的正负电极工况，基于三电极测试的高温浮充老化实验是必要的测试内容之一。然而，目前广泛应用的三电极测试池不具备原位加热功能，需要将测试池整体放入恒温箱并引出长导线连接到电化学工作站进行测试，导致所需设备多、占地面积大、导线长也直接降低了测试精度和可靠性。
2、目前，超级电容器基于三电极测试的高温浮充老化实验是通过三电极hohsen测试池结合恒温测试箱实现。三电极hohsen测试池整体结构可参照图1：测试池采用不锈钢为主体材料，主体包括工作电极块、参比电极块和辅助电极块，工作电极块、参比电极块和辅助电极块9通过螺栓连接压紧固定，形成密封测试池。在测试池组装完毕后，整体放入恒温箱，恒温箱侧壁有可以引出电极线的专用孔并配珍珠棉保温，电极线最终接入电化学工作站以监控测试数据。现有技术局限在于，三电极hohsen池不具备原位加热功能，需要将测试池整体放入恒温箱并引出长导线连接到电化学工作站进行测试，导致所需设备多、占地面积大、导线长也直接降低了测试精度和可靠性。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种具备原位加热功能的三电极原位测试池及其工作方法，本专利技术能够对三电极原位测试池进行原位加热，因此能够去掉原有恒温并减少
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，包括依次连接的工作电极块、参比电极块和辅助电极块，所述辅助电极块中设有电加热元件，辅助电极块的外部设有温度检测元件，电加热元件和温度检测元件均与一可控电源连接；所述可控电源用于通过温度检测元件的检测信号控制电加热元件加热，使辅助电极块维持在预设温度；所述辅助电极块的材质采用能够导电和导热的金属材料。
4、优选的，所述电加热元件设置于辅助电极块的安装腔室的外围，辅助电极块中设有容置所述电加热元件的容置腔。
5、优选的，辅助电极块上设有电加热元件接线柱，电加热元件接线柱的一端伸入容置腔中并与电加热元件连接，辅助电极块与电加热元件接线柱之间绝缘。
6、优选的，所述电加热元件包括电热丝和套设在电热丝外部的绝缘管。
7、优选的，所述电热丝采用螺旋式的电加热丝，绝缘管的材质采用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、硼化硅陶瓷或氧化锆陶瓷。
8、优选的，在辅助电极块的径向上，所述容置腔至安装腔室内表面的距离与容置腔至辅助电极块外表面的距离相等。
9、优选的，温度检测元件采用贴片式温度传感器，贴片式温度传感器的检测部贴附于辅助电极块的外表面，贴片式温度传感器的检测部与电加热元件在辅助电极块的径向上位置相对应。
10、优选的，所述辅助电极块的材质采用不锈钢、铝、铝合金、铜、铜合金、金或银。
11、优选的，所述可控电源采用由单片机控制的直流电源。
12、本专利技术还提供了如上所述的具备原位加热功能的三电极原位测试池的工作方法，包括如下过程：
13、将可控电源与外接电源连接，可控电源控制输出电压或电流，使电加热元件工作、升温，温度检测元件实时检测辅助电极块的温度，可控电源根据温度检测元件检测的温度确定测试池温度是否达到预设值，若温度低于预设值，则控制电加热元件以固定功率加热；若温度高于预设值，则断开电源暂停加热。
14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
15、本专利技术具备原位加热功能的三电极原位测试池是在现有三电极原位测试池的基础上，在辅助电极块中设置电加热元件，同时辅助电极块的材质需要采用能够导电和导热的金属材料，首先，辅助电极块的材质需要能够导电是为了满足其作为三电极原位测试池的基本要求，其次，辅助电极块的材质需要能够导热，一方面是为了使得电加热元件在加热时，辅助电极块本身能够将电加热元件产生的热量传递至辅助电极块的安装腔室中，另一方面是为了辅助电极块将热量电加热元件产生的热量传递至辅助电极块的外表面，便于温度检测元件的检测；本专利技术通过设置可控电源能够利用温度检测元件的检测信息来控制电加热元件的加热温度，进而实现使得测试池达到预设温度，满足加热需求。从上述方案可以看出，本专利技术三电极原位测试池能够实现原位加热，相对于现有技术而言，一方面去掉了原有的恒温设备，减少了设备投资并节省空间，另一方面，相对于现有方案，使用的导线长度大为较少，因此本专利技术还去掉长导线提高测试精度，同时本专利技术通过电加热，加热效率更高、更快，大大简化实验操作。
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1.一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，包括依次连接的工作电极块（17）、参比电极块（5）和辅助电极块（9），所述辅助电极块（9）中设有电加热元件（18），辅助电极块（9）的外部设有温度检测元件，电加热元件（18）和温度检测元件均与一可控电源连接；所述可控电源用于通过温度检测元件的检测信号控制电加热元件（18）加热，使辅助电极块（9）维持在预设温度；所述辅助电极块（9）的材质采用能够导电和导热的金属材料。
2.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述电加热元件（18）设置于辅助电极块（9）的安装腔室（9-1）的外围，辅助电极块（9）中设有容置所述电加热元件（18）的容置腔（9-2）。
3.根据权利要求2所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，辅助电极块（9）上设有电加热元件接线柱，电加热元件接线柱的一端伸入容置腔（9-2）中并与电加热元件（18）连接，辅助电极块（9）与电加热元件接线柱之间绝缘。
4.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述
5.根据权利要求4所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述电热丝采用螺旋式的电加热丝，绝缘管的材质采用氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、硼化硅陶瓷或氧化锆陶瓷。
6.根据权利要求3所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，在辅助电极块（9）的径向上，所述容置腔（9-2）至安装腔室（9-1）内表面的距离与容置腔（9-2）至辅助电极块（9）外表面的距离相等。
7.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，温度检测元件采用贴片式温度传感器，贴片式温度传感器的检测部贴附于辅助电极块（9）的外表面，贴片式温度传感器的检测部与电加热元件（18）在辅助电极块（9）的径向上位置相对应。
8.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述辅助电极块（9）的材质采用不锈钢、铝、铝合金、铜、铜合金、金或银。
9.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述可控电源采用由单片机控制的直流电源。
10.权利要求1-9任意一项所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池的工作方法，其特征在于，包括如下过程：
...【技术特征摘要】
1.一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，包括依次连接的工作电极块（17）、参比电极块（5）和辅助电极块（9），所述辅助电极块（9）中设有电加热元件（18），辅助电极块（9）的外部设有温度检测元件，电加热元件（18）和温度检测元件均与一可控电源连接；所述可控电源用于通过温度检测元件的检测信号控制电加热元件（18）加热，使辅助电极块（9）维持在预设温度；所述辅助电极块（9）的材质采用能够导电和导热的金属材料。
2.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述电加热元件（18）设置于辅助电极块（9）的安装腔室（9-1）的外围，辅助电极块（9）中设有容置所述电加热元件（18）的容置腔（9-2）。
3.根据权利要求2所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，辅助电极块（9）上设有电加热元件接线柱，电加热元件接线柱的一端伸入容置腔（9-2）中并与电加热元件（18）连接，辅助电极块（9）与电加热元件接线柱之间绝缘。
4.根据权利要求1所述的一种具备原位加热功能的三电极原位测试池，其特征在于，所述电加热元件（18）包括电热丝和套设在电热丝外部的绝缘管。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王哲帆，李阳，杨成龙，蔡铭，赵翰辰，赵峰，郑志华，薛松，孙军飞，王占峰，崔义，李德军，郭洁，井庆贺，张洪清，孙元帅，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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