CN106680109A - 一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置及其检测方法，包括分别垂直固设在底座两端的左挡板和固定座，位于左挡板和固定座之间的底座上水平固设有导轨，所述导轨上滑动连接有右挡板；所述左挡板和右挡板之间架设有支撑膜，所述固定座上活动穿设有螺旋丝杆，所述螺旋丝杆的前端与右挡板连接，通过旋转螺旋丝杆而带动右挡板沿着导轨进行移动。本发明通过转动螺旋丝杆使电极片缓慢、可控地不断产生形变，在高倍率显微镜下观察电极片形变部位的表面变化并记录下产生该形变所需要移动丝杆的数值，从而科学直观的测试出电极片柔韧性范围。

Description

一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置及其检测 方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池检测领域，具体涉及一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置及其检测方法。
背景技术
锂离子电池具有能量密度大、输出功率高、充放电寿命长、无污染、工作温度范围宽及自放电小等诸多优点。其作为新型的高能化学电源，近年来，锂离子电池广泛应用于手机、电脑和电动汽车等领域，锂离子电池具有续航时间长、使用寿命长、自放电率低和绿色环保等优点。
锂离子电池中电极片是通过在极片上涂覆一层电极材料而制成的，其中电极片上的涂层的柔韧性对于整个锂离子电池的研发制备都具有很大的影响因素。一个电极片涂层柔韧性的好坏在制备过程中会受到原材料、涂布工艺，辊压工艺，烘烤工艺等诸多因素的影响。同时一个电极片涂层柔韧性的特性也会影响到制片工艺的选择，不同柔韧性的电极片适合用于不同种类的制片工艺进行制片，进而生产出不同种类的锂离子电池。所以锂离子电池极片柔韧性的检测在锂离子电池制备的过程中起到了很重要的反馈与验证作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置及其检测方法。
本发明采用以下技术方案：
一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置，包括分别垂直固设在底座两端的左挡板和固定座，位于左挡板和固定座之间的底座上水平固设有导轨，所述导轨上滑动连接有右挡板；所述左挡板和右挡板之间架设有支撑膜，所述固定座上活动穿设有螺旋丝杆，所述螺旋丝杆的前端与右挡板连接，通过旋转螺旋丝杆而带动右挡板沿着导轨进行移动。
进一步方案，位于固定座后端的螺旋丝杆的端部固设有摇把手；所述固定座上安装有用于记录螺旋丝杆移动距离的距离记录表。
进一步方案，所述左挡板和右挡板的内侧均开设有凹形槽口，所述凹形槽口内设有压板，所述压板的顶端连接有锁紧螺栓。
进一步方案，所述支撑膜为弹性PE膜。
本发明的另一个发明目的是提供一种采用上述检测装置对锂离子电池的电极片涂层柔韧性有检测方法，其步骤如下：
（1）将待检测的电极片平铺在支撑膜的上端面，并将其两端夹紧；
（2）缓慢旋转螺旋丝杆，推动右挡板沿着导轨向左挡板移动，从而挤压电池极片向上凸起变形；
（3）同时使用高倍显微镜观察电极片的凸起变形部位，并通过距离记录表分别记下电极片上涂层发生断裂掉料时，螺旋丝杆（3）所移动的距离数值；
（4）根据距离数值即判断出该电极片涂层的柔韧性。
所述步骤（4）中电极片涂层的柔韧性判断方法为：设螺旋丝杆所移动的距离数值为S，待检测电极片的横向长度为L；
当4/5L＜S≤1L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第一等级，其柔韧性最好；
当3/5L＜S≤4/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第二等级；
当2/5L＜S≤3/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第三等级；
当1/5L＜S≤2/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第四等级；
当S≤1/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第五等级，其柔韧性最差。
本发明利用检测装置配合高倍率显微镜来观察电极片涂层柔韧性，进而解决了目前电极片涂层柔韧性检测难，无法做到定量标准检测的问题。
另外本发明的检测方法操作简单，测得极片柔韧性特性数据科学可靠，适合于研发开发新工艺，生产制备工艺质量检测。
本发明检测的结论对于电极片的材料选择、合浆、涂布及后工序制备工艺都起到很重要的参考性，给予了极片柔韧性性质一个定量检测标准的方法。
本发明的检测装置是通过螺旋丝杆来推动右挡板的移动，从而实现对电极片进行挤压变形，使电极片缓慢且可控地产生形变形。其优点在于，操作精度高，每一段柔韧性等级数据可控可记录，该装置能够确保电极料涂层未检测前处于原有特性，检测过程中不受其它因素干扰，使用方便快捷能够进行多组有效测试，且结构原理简单易于批量生产。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的检测装置结构示意图；
图2是本发明的检测装置工作示意图；
图3为电极片平铺在检测装置支撑膜上时的显微镜图；
图4为电极片受力挤压其涂层表面产生变化时的显微镜图；
图5为电极片受力挤压其涂层表面发生断裂掉料时的显微镜图。
图中：1-锁紧螺栓；2-压板；3-螺旋丝杆；4-导轨；5-右挡板；6-距离记录表；7-支撑膜；8-凹形槽口；9-左挡板；10-摇把手；11-底座；12-固定座；13-电极片。
具体实施方式
如图1所示，一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置，包括分别垂直固设在底座11两端的左挡板9和固定座12，位于左挡板9和固定座12之间的底座11上水平固设有导轨4，所述导轨4上滑动连接有右挡板5；所述左挡板9和右挡板5之间架设有支撑膜7，所述固定座12上活动穿设有螺旋丝杆3，所述螺旋丝杆3的前端与右挡板5连接，通过旋转螺旋丝杆3而带动右挡板5沿着导轨4进行移动。
进一步方案，位于固定座12后端的螺旋丝杆3的端部固设有摇把手10；所述固定座12上安装有用于记录螺旋丝杆3移动距离的距离记录表6。
进一步方案，所述左挡板9和右挡板5的内侧均开设有凹形槽口8，所述凹形槽口8内设有压板2，所述压板2的顶端连接有锁紧螺栓1。
进一步方案，所述支撑膜7为弹性PE膜。
如图2所示，一种采用上述检测装置对锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测方法，其步骤如下：
（1）将待检测的电极片13平铺在支撑膜7的上端面，并通过转动锁紧螺栓1，驱使压板2下压将电极片13的两端夹紧贴合在支撑膜7上；
（2）缓慢旋转螺旋丝杆3，推动右挡板5沿着导轨4向左挡板9移动，从而挤压电池极片13向上凸起变形；
（3）同时使用高倍显微镜观察电极片13的凸起变形部位，如图3所示为显微镜观察的初始平铺电极片13的显微镜图，图4为电极片凸起变形时的显微镜图，图5为电极片上涂层发生断裂掉料时的显微镜图；并通过距离记录表6分别记下电极片13上涂层发生断裂掉料时，螺旋丝杆3所移动的距离数值；
（4）根据距离数值即判断出该电极片涂层的柔韧性优劣：
设螺旋丝杆所移动的距离数值为S，待检测电极片的横向长度为L；
当4/5L＜S≤1L时，则表明该待检测电极片涂层柔韧性为第一等级，其柔韧性最好；
当3/5L＜S≤4/5L时，则表明该待检测电极片涂层柔韧性为第二等级；
当2/5L＜S≤3/5L时，则表明该待检测电极片涂层柔韧性为第三等级；
当1/5L＜S≤2/5L时，则表明该待检测电极片涂层柔韧性为第四等级；
当S≤1/5L时，则表明该待检测电极片涂层柔韧性为第五等级，其柔韧性最差。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本发明的权利要求范围。

Claims (6)

1.一种锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测装置，包括分别垂直固设在底座（11）两端的左挡板（9）和固定座（12），其特征在于：位于左挡板（9）和固定座（12）之间的底座（11）上水平固设有导轨（4），所述导轨（4）上滑动连接有右挡板（5）；所述左挡板（9）和右挡板（5）之间架设有支撑膜（7），所述固定座（12）上活动穿设有螺旋丝杆（3），所述螺旋丝杆（3）的前端与右挡板（5）连接，通过旋转螺旋丝杆（3）而带动右挡板（5）沿着导轨（4）进行移动。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：位于固定座（12）后端的螺旋丝杆（3）的端部固设有摇把手（10）；所述固定座（12）上安装有用于记录螺旋丝杆（3）移动距离的距离记录表（6）。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述左挡板（9）和右挡板（5）的内侧均开设有凹形槽口（8），所述凹形槽口（8）内设有压板（2），所述压板（2）的顶端连接有锁紧螺栓（1）。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：所述支撑膜（7）为弹性PE膜。
5.一种采用如权利要求1所述的检测装置对锂离子电池的电极片涂层柔韧性的检测方法，其特征在于：步骤如下：
（1）将待检测的电极片（13）平铺在支撑膜（7）的上端面，并将其两端夹紧；
（2）缓慢旋转螺旋丝杆（3），推动右挡板（5）沿着导轨（4）向左挡板（9）移动，从而挤压电池极片（13）向上凸起变形；
（3）同时使用高倍显微镜观察电极片（13）的凸起变形部位，并通过距离记录表（6）分别记下电极片（13）上涂层发生断裂掉料时，螺旋丝杆（3）所移动的距离数值；
（4）根据距离数值即判断出该电极片涂层的柔韧性。
6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于：所述步骤（4）中电极片涂层的柔韧性判断方法为：设螺旋丝杆所移动的距离数值为S，待检测电极片的横向长度为L；
当4/5L＜S≤1L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第一等级，其柔韧性最好；
当3/5L＜S≤4/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第二等级；
当2/5L＜S≤3/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第三等级；
当1/5L＜S≤2/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第四等级；
当S≤1/5L时，则判断该待检测电极片涂层柔韧性为第五等级，其柔韧性最差。
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