CN108061822A - 一种粉末电导率测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测仪器，特别涉及一种粉末电导率测试设备，包括支架、施压机构、物料管和承压机构，所述承压机构设置在所述支架的下部，所述物料管安装在所述承压机构上，所述施压机构设置在所述支架的上部，所述物料管用于容纳待测电导率的粉末，所述施压机构用于向所述物料管施加测试压力；所述承压机构包括物料台、第一缓冲垫、振动片和第一驱动器，所述振动片能够在第一驱动器的驱动下带动所述物料台和物料管振动；所述施压机构包括第二驱动器、滑行横杆、第二缓冲垫、压力传感器和导电压杆，所述滑行横杆能够在所述第二驱动器的驱动下带动所述导电压杆向所述物料管移动。本发明能够提高粉末电导率测量的测量精度。

Description

一种粉末电导率测试设备

技术领域

本发明涉及检测仪器，特别涉及一种粉末电导率测试设备。

背景技术

锂电池生产过程中其正负极均是使用粉末制成。因此在研发锂电池的过程中往往需要对各种粉末的性能进行测试。其中正极材料粉末的电导率是影响电池倍率的重要因素，在研发电池过程中需要对正极材料粉末的电导率进行多种测试。

当正极材料的压实密度不同时，其电导率也不尽相同。申请号CN201220082173.9的专利公开一种粉末电阻率测试台，其可配合四探针测试仪一边加压一边同步测试，方便测试不同压力下粉末的导电性能曲线。申请号CN201610999630.3的专利公开了一种压强可控的固体粉末电导率测试装置，其能够实现固体粉末在指定压强下的电导率测试。

然而，现有的粉末电导率测试设备在测量正极材料的电导率时，仅考虑了施加压力的变量，而未考虑到在实践操作中局部受压位移造成的密度差异，以及由于粉末颗粒半径造成的碰撞间隙。此外也未考虑到由于导电压杆与粉末接触不良造成的测试误差。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种粉末电导率测试设备，用于解决现有的粉末电导率测试设备存在的测量误差大、测量精度不高的缺陷。

本发明提供一种粉末电导率测试设备，包括支架、施压机构、物料管和承压机构，所述承压机构设置在所述支架的下部，所述物料管安装在所述承压机构上，所述施压机构设置在所述支架的上部，所述物料管用于容纳待测电导率的粉末，所述施压机构用于向所述物料管施加测试压力；

所述支架的下部设有下横梁，所述承压机构包括物料台、第一缓冲垫、振动片和第一驱动器，所述第一驱动器安装在所述下横梁上，所述所述振动片与第一驱动器连接，所述第一缓冲垫设置在所述振动片与下横梁之间，所述物料台设置在所述振动片上，所述物料管设置在所述物料台上并与所述物料台电连接，所述振动片能够在第一驱动器的驱动下带动所述物料台和物料管振动；

所述施压机构包括第二驱动器、滑行横杆、第二缓冲垫、压力传感器和导电压杆，所述第二驱动器安装在所述支架的上部，所述滑行横杆与所述第二驱动器连接，所述第二缓冲垫设置在所述滑行横杆上，所述压力传感器与所述第二缓冲垫连接，所述导电压杆的上端与所述压力传感器相连，导电压杆的下端与所述物料管相对，所述滑行横杆能够在所述第二驱动器的驱动下带动所述导电压杆向所述物料管移动。

优选地，所述施压机构还包括支撑件、固定环和弹簧，所述支撑件固定在所述滑行横杆上，所述固定环套设在所述导电压杆上，所述弹簧的一端与所述支撑件连接，弹簧的另一端所述固定环连接，所述固定环能够在弹簧的带动下沿着所述导电压杆的长轴方向移动。

优选地，所述施压机构还包括上导电压头，所述导电压杆的下端设有第一导电头接孔，所述上导电压头与所述第一导电头接孔通过可拆卸方式进行连接。

优选地，所述上导电压头包括第一冲压平台、第一连接头和第一形变层，所述第一冲压平台的下端与所述第一形变层相连，所述第一冲压平台的上端与所述第一连接头相连，所述第一连接头位于所述第一导电头接孔中。

优选地，所述物料管下端安装有下导电压头，所述物料台上设有第二导电头接孔，所述下导电压头与所述第二导电头接孔通过可拆卸方式进行连接。

优选地，所述下导电压头包括第二冲压平台、第二连接头和第二形变层，所述第二冲压平台的上端与所述第二形变层相连，所述第二冲压平台的下端与所述第二连接头相连，所述第二连接头位于所述第二导电头接孔中。

优选地，所述物料管具有中空的内腔，所述下导电压头设置在所述物料管的底部，所述下导电压头的第二形变层和第二冲压平台均位于所述物料管的内腔中，所述第二连接头从所述物料管的下端面伸出。

优选地，所述物料台上还设有物料管安装槽，所述第二导电头接孔开设在所述物料管安装槽的底部，所述物料管的下端容置于所述物料管的安装槽中，所述下导电压头的第二连接头插接在所述第二导电头接孔中。

优选地，所述支架为框状结构，包括上连接板、下连接板和设置在所述上连接板与下连接板之间的两个侧板，所述下横梁的两端分别与两个所述侧板固定，所述侧板上还开设有导向槽，所述滑行横杆的两端分别位于两个侧板的导向槽中。

优选地，所述所述第一驱动器为振动马达，所述第二驱动器为液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述滑行横杆连接；所述第一形变层和第二形变层的材质均为银。

由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的粉末电导率测试设备包括支架、设于支架上的施压机构和承压机构以及设于承压机构上的物料管，其中，承压机构设计了能够驱动物料管振动的结构，其通过第一驱动器驱动振动片振动，由振动片带动物料管振动，可以使物料管中的粉末颗粒被均匀振实，提高物料管中粉末密度的均匀性，从而能够提高粉末电导率测量的测量精度。

此外，物料管的下端设有下导电压头，施压机构的导电压杆的下端设有上导电压头，在向物料管中的粉末进行施压测试时，物料管中的粉末处于上导电压头与下导电压头之间，而上导电压头通过其第一形变层与粉末接触，下导电压头通过其第二形变层与粉末接触，由于第一形变层和第二形变层在受压情况下可以发生形变，因而能够增加与被测粉末的接触面积，从而有效提升导电压杆与粉末的接触效果，避免了因接触不良导致的测量误差，可以进一步提升测量精度。

同时，上导电压头与导电压杆以及下导电压头与物料台之间均通过可拆卸方式进行连接，下导电压头和下导电压头可更换，使本发明设备具有优异重复性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种粉末电导率测试设备的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的物料台和物料管的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的导电压杆和上导电压头的结构示意图。

图中：1-支架，3-物料管，11-下横梁，

21-第二驱动器，22-滑行横杆，23-第二缓冲垫，24-压力传感器，25-导电压杆，26-支撑件，27-固定环，28-弹簧，29-上导电压头，20-第一导电头接孔，

291-第一冲压平台，292-第一连接头，293-第一形变层，

41-物料台，42-第一缓冲垫，43-振动片，44-第一驱动器，45-下导电压头，46-第二导电头接孔，47-物料管安装槽，

451-第二冲压平台，452-第二连接头，453-第二形变层。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例一

本实施例提供一种粉末电导率测试设备，通过设计能够驱动物料管振动的结构，来使物料管中的粉末被振动均匀，以此提高粉末密度的均匀性，提高测量精度。

本实施例提供的粉末电导率测试设备包括支架1、施压机构、物料管3和承压机构，所述承压机构设置在所述支架1的下部，所述物料管3安装在所述承压机构上，所述施压机构设置在所述支架1的上部，所述物料管3用于容纳待测电导率的粉末，所述施压机构用于向所述物料管3施加测试压力。

其中，所述支架1为框状结构，包括上连接板、下连接板和设置在所述上连接板与下连接板之间的两个侧板，所述支架1的下部设有下横梁11，下横梁11的两端分别与两个所述侧板固定。

所述承压机构包括物料台41、第一缓冲垫42、振动片43和第一驱动器44，所述第一驱动器44安装在所述下横梁11上，所述所述振动片43与第一驱动器44连接，所述第一缓冲垫42设置在所述振动片43与下横梁11之间，所述物料台41设置在所述振动片43上，所述物料管3设置在所述物料台41上并与所述物料台41电连接，所述振动片43能够在第一驱动器44的驱动下带动所述物料台41和物料管3振动。作为一种优选地实施方式，所述第一驱动器44可以是振动马达。

作为一种优选地实施方式，所述物料管3具有中空的内腔，物料管3的底部设有下导电压头45，所述物料台41上设有第二导电头接孔46，所述下导电压头45与所述第二导电头接孔46连接。优选地，所述下导电压头45可以包括第二冲压平台451和第二连接头452，所述第二冲压平台451位于所述物料管3的内腔中，第二冲压平台451的形状和大小均与物料管的内腔相匹配，第二冲压平台451的上端面充当物料管3的底面，第二冲压平台451的下端面与所述第二连接头452相连，所述第二连接头452从所述物料管3的下端面伸出，并插入所述第二导电头接孔46中。

优选地，下导电压头45与物料管3采用可拆卸方式进行连接，以方便进行卸料、清理，同时方便下导电压头45的更换。

所述施压机构包括第二驱动器21、滑行横杆22、第二缓冲垫23、压力传感器24、导电压杆25和上导电压头29，所述第二驱动器21安装在所述支架1的上部，所述滑行横杆22与所述第二驱动器21连接，所述第二缓冲垫23设置在所述滑行横杆22上，所述压力传感器24与所述第二缓冲垫23连接，所述导电压杆25的上端与所述压力传感器24相连，导电压杆25的下端与所述物料管3相对，所述上导电压头29安装在所述导电压杆25的下端。所述滑行横杆22能够在所述第二驱动器21的驱动下带动所述导电压杆25向所述物料管3移动。所述导电压杆25可以在第二驱动器21的驱动下作上下往复移动，其移动行程大于导电压杆25未被第二驱动器21驱动状态下的导电压杆25的下端面与物料管之间的距离。

优选地，所述上导电压头29包括第一冲压平台291和第一连接头292，所述第一冲压平台291的下端与所述物料管3相对，所述第一冲压平台291的上端与所述第一连接头292相连，所述第一连接头292与所述第一导电头接孔20连接配合。

作为一种优选地实施方式，所述第二驱动器21可以是液压缸，所述液压缸的缸体固定在支架1的上连接板上，当然，还可以设置上横梁以固定所述液压缸的缸体，所述液压缸的活塞杆朝向下横梁，液压缸的活塞杆与滑行横杆22连接固定。

作为一种优选地实施方式，所述施压机构还可以包括支撑件26、固定环27和弹簧28，所述支撑件26固定在所述滑行横杆22上，所述固定环27套设在所述导电压杆25上，所述弹簧28的一端与所述支撑件26连接，弹簧28的另一端所述固定环27连接，所述固定环27能够在弹簧28的带动下沿着所述导电压杆25的长轴方向移动。优选地，固定环的外径大于物料管的外径，固定环的内径不大于所述物料管的内径。当第二驱动器21驱动导电压杆向下移动的过程中，导电压杆的下端面进入物料管内，固定环的下端面与物料环的端面相抵，可以起到固定物料管的作用。

本实施例提供的粉末电导率测试设备包括支架、设于支架上的施压机构和承压机构以及设于承压机构上的物料管，其中，承压机构设计了能够驱动物料管振动的结构，其通过第一驱动器驱动振动片振动，由振动片带动物料管振动，可以使物料管中的粉末颗粒被均匀振实，提高物料管中粉末密度的均匀性，从而能够提高粉末电导率测量的测量精度。

实施例二

本实施例提供一种粉末电导率测试设备，一方面通过设计驱动物料振动的结构，来使物料管中的粉末被振动均匀，提高粉末密度的均匀性，提升测量精度；另一方面，在与粉末接触的上导电压头和下导电压头上设置形变层，通过形变层增大上导电压头和下导电压头与粉末的接触面积，提升上导电压头和下导电压头与粉末的接触效果，避免因接触不良导致的测量误差，从而进一步提升测量精度。

本实施例提供的粉末电导率测试设备包括支架1、施压机构、物料管3和承压机构，所述承压机构设置在所述支架1的下部，所述物料管3安装在所述承压机构上，所述施压机构设置在所述支架1的上部，所述物料管3用于容纳待测电导率的粉末，所述施压机构用于向所述物料管3施加测试压力。

具体的，所述支架1为框状结构，包括上连接板、下连接板和设置在所述上连接板与下连接板之间的两个侧板，所述支架1的下部设有下横梁11，下横梁11的两端分别与两个所述侧板固定。

所述承压机构包括物料台41、第一缓冲垫42、振动片43和第一驱动器44，所述第一驱动器44安装在所述下横梁11上，所述所述振动片43与第一驱动器44连接，所述第一缓冲垫42设置在所述振动片43与下横梁11之间，所述物料台41设置在所述振动片43上，所述物料管3设置在所述物料台41上并与所述物料台41电连接，所述振动片43能够在第一驱动器44的驱动下带动所述物料台41和物料管3振动。优选地，所述所述第一驱动器44可以为振动马达。

进一步地，所述物料管3下端安装有下导电压头45，所述物料台41上设有第二导电头接孔46，所述下导电压头45与所述第二导电头接孔46通过可拆卸方式进行连接。优选地，所述下导电压头45包括第二冲压平台451、第二连接头452和第二形变层453，所述第二冲压平台451的上端与所述第二形变层453相连，所述第二冲压平台451的下端与所述第二连接头452相连，所述第二连接头452位于所述第二导电头接孔46中。所述第二形变层453的材质优选为银。

所述物料管3具有中空的内腔，所述下导电压头45设置在所述物料管3的底部，所述下导电压头45的第二形变层和第二冲压平台451均位于所述物料管3的内腔中，所述第二连接头452从所述物料管3的下端面伸出并与所述第二导电头接孔46可拆卸连接。第二形变层的形状和大小与物料管3的内腔匹配，第二形变层充当物料管3的底面，起到堵住物料(粉末)的作用。优选地，下导电压头45与物料管3为可拆卸式连接，以方便卸料和清理，同时方便更换下导电压头45。

所述施压机构包括第二驱动器21、滑行横杆22、第二缓冲垫23、压力传感器24、导电压杆25和上导电压头29，所述第二驱动器21安装在所述支架1的上部，所述滑行横杆22与所述第二驱动器21连接，所述第二缓冲垫23设置在所述滑行横杆22上，所述压力传感器24与所述第二缓冲垫23连接，所述导电压杆25的上端与所述压力传感器24相连，导电压杆25的下端设有第一导电头接孔20，所述上导电压头29与所述第一导电头接孔20通过可拆卸方式进行连接。所述滑行横杆22能够在所述第二驱动器21的驱动下带动所述上导电压头29向所述物料管3移动，以对物料管3内的粉末施加测试压力和进行导电率测试。优选地，所述第二驱动器21可以为液压缸，所述液压缸的缸体固定在上连接板上，液压缸的活塞杆与所述滑行横杆22连接。

具体的，所述上导电压头29包括第一冲压平台291、第一连接头292和第一形变层293，所述第一冲压平台291的下端与所述第一形变层293相连，所述第一冲压平台291的上端与所述第一连接头292相连，所述第一连接头292位于所述第一导电头接孔20中。所述第一形变层293的材质优选为银。

作为一种优选地实施方式，所述施压机构还包括支撑件26、固定环27和弹簧28，所述支撑件26固定在所述滑行横杆22上，所述固定环27套设在所述导电压杆25上，所述弹簧28的一端与所述支撑件26连接，弹簧28的另一端所述固定环27连接，所述固定环27能够在弹簧28的带动下沿着所述导电压杆25的长轴方向移动。

作为一种优选地实施方式，所述物料台41上还设有物料管安装槽47，所述第二导电头接孔46开设在所述物料管安装槽47的底部，所述物料管3的下端容置于所述物料管3的安装槽中，所述下导电压头45的第二连接头452插接在所述第二导电头接孔46中。

优选地，所述支架的侧板上还可以开设导向槽，使所述滑行横杆的两端分别位于两个侧板的导向槽中，以此对滑行横杆起到导向作用，利于将上导电压头29准确压入物料管3中。

上述第一形变层和第二形变层的材质均为银，由于由于银质软，可塑性好，其在压力作用下，能够变形增加接触面，从而能够有效提升导电压头和粉末的接触效果，避免因为界面接触不好导致测量结果的误差。此外，由于银材质容易磨损，磨损后其检测精度也会受影响，因而本实施例中的上导电压头29与导电压杆25以及下导电压头45与物料台41之间均通过可拆卸方式进行连接，以方便更换。

优选地，物料管可选用透明材质制成，以方便观测和测量物料管内粉末的体积。此外，还可以在滑行横杆上安装高精度的位移检测机构，以便计算物料管内粉末的体积。

由于上述技术方案，本实施例具有如下有益效果：

(1)本发明提供的粉末电导率测试设备包括支架、设于支架上的施压机构和承压机构以及设于承压机构上的物料管，其中，承压机构设计了能够驱动物料管振动的结构，其通过第一驱动器驱动振动片振动，由振动片带动物料管振动，可以使物料管中的粉末颗粒被均匀振实，提高物料管中粉末密度的均匀性，从而能够提高粉末电导率测量的测量精度。

(2)物料管的下端设有下导电压头，施压机构的导电压杆的下端设有上导电压头，在向物料管中的粉末进行施压测试时，物料管中的粉末处于上导电压头与下导电压头之间，而上导电压头通过其第一形变层与粉末接触，下导电压头通过其第二形变层与粉末接触，由于第一形变层和第二形变层在受压情况下可以发生形变，因而能够增加与被测粉末的接触面积，从而有效提升导电压杆与粉末的接触效果，避免了因接触不良导致的测量误差，可以进一步提升测量精度。

(3)上导电压头与导电压杆以及下导电压头与物料台之间均通过可拆卸方式进行连接，下导电压头和下导电压头可更换，使本发明设备具有优异重复性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种粉末电导率测试设备，其特征在于，包括支架(1)、施压机构、物料管(3)和承压机构，所述承压机构设置在所述支架(1)的下部，所述物料管(3)安装在所述承压机构上，所述施压机构设置在所述支架(1)的上部，所述物料管(3)用于容纳待测电导率的粉末，所述施压机构用于向所述物料管(3)施加测试压力；

所述支架(1)的下部设有下横梁(11)，所述承压机构包括物料台(41)、第一缓冲垫(42)、振动片(43)和第一驱动器(44)，所述第一驱动器(44)安装在所述下横梁(11)上，所述所述振动片(43)与第一驱动器(44)连接，所述第一缓冲垫(42)设置在所述振动片(43)与下横梁(11)之间，所述物料台(41)设置在所述振动片(43)上，所述物料管(3)设置在所述物料台(41)上并与所述物料台(41)电连接，所述振动片(43)能够在第一驱动器(44)的驱动下带动所述物料台(41)和物料管(3)振动；

所述施压机构包括第二驱动器(21)、滑行横杆(22)、第二缓冲垫(23)、压力传感器(24)和导电压杆(25)，所述第二驱动器(21)安装在所述支架(1)的上部，所述滑行横杆(22)与所述第二驱动器(21)连接，所述第二缓冲垫(23)设置在所述滑行横杆(22)上，所述压力传感器(24)与所述第二缓冲垫(23)连接，所述导电压杆(25)的上端与所述压力传感器(24)相连，导电压杆(25)的下端与所述物料管(3)相对，所述滑行横杆(22)能够在所述第二驱动器(21)的驱动下带动所述导电压杆(25)向所述物料管(3)移动。

2.根据权利要求1所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述施压机构还包括支撑件(26)、固定环(27)和弹簧(28)，所述支撑件(26)固定在所述滑行横杆(22)上，所述固定环(27)套设在所述导电压杆(25)上，所述弹簧(28)的一端与所述支撑件(26)连接，弹簧(28)的另一端所述固定环(27)连接，所述固定环(27)能够在弹簧(28)的带动下沿着所述导电压杆(25)的长轴方向移动。

3.根据权利要求1所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述施压机构还包括上导电压头(29)，所述导电压杆(25)的下端设有第一导电头接孔(20)，所述上导电压头(29)与所述第一导电头接孔(20)通过可拆卸方式进行连接。

4.根据权利要求3所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述上导电压头(29)包括第一冲压平台(291)、第一连接头(292)和第一形变层(293)，所述第一冲压平台(291)的下端与所述第一形变层(293)相连，所述第一冲压平台(291)的上端与所述第一连接头(292)相连，所述第一连接头(292)位于所述第一导电头接孔(20)中。

5.根据权利要求4所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述物料管(3)下端安装有下导电压头(45)，所述物料台(41)上设有第二导电头接孔(46)，所述下导电压头(45)与所述第二导电头接孔(46)通过可拆卸方式进行连接。

6.根据权利要求5所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述下导电压头(45)包括第二冲压平台(451)、第二连接头(452)和第二形变层(453)，所述第二冲压平台(451)的上端与所述第二形变层(453)相连，所述第二冲压平台(451)的下端与所述第二连接头(452)相连，所述第二连接头(452)位于所述第二导电头接孔(46)中。

7.根据权利要求6所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述物料管(3)具有中空的内腔，所述下导电压头(45)设置在所述物料管(3)的底部，所述下导电压头(45)的第二形变层和第二冲压平台(451)均位于所述物料管(3)的内腔中，所述第二连接头(452)从所述物料管(3)的下端面伸出。

8.根据权利要求5所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述物料台(41)上还设有物料管安装槽(47)，所述第二导电头接孔(46)开设在所述物料管安装槽(47)的底部，所述物料管(3)的下端容置于所述物料管(3)的安装槽中，所述下导电压头(45)的第二连接头(452)插接在所述第二导电头接孔(46)中。

9.根据权利要求1所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述支架(1)为框状结构，包括上连接板、下连接板和设置在所述上连接板与下连接板之间的两个侧板，所述下横梁(11)的两端分别与两个所述侧板固定，所述侧板上还开设有导向槽，所述滑行横杆的两端分别位于两个侧板的导向槽中。

10.根据权利要求6所述的粉末电导率测试设备，其特征在于，所述所述第一驱动器(44)为振动马达，所述第二驱动器(21)为液压缸，所述液压缸的活塞杆与所述滑行横杆(22)连接；所述第一形变层和第二形变层的材质均为银。