CN110658135B - 一种电极片粘结性能的表征方法及表征装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电极片粘结性能的表征方法及表征装置，属于电极片技术领域，其中，该表征方法包括：在待测电极片的活性层一面粘贴胶带，得到第一电极片并将其固定；将胶带从第一电极片上剥离，得到第二电极片；对第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；对第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值；基于第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在待测电极片中纵向深度的分布均匀度；其中，粘结剂在待测电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。本申请提供的技术方案可实现对电极片的粘结性能更全面地分析。
Description
技术领域
本申请属于电极片技术领域，尤其涉及一种电极片粘结性能的表征方法及表征装置。
背景技术
电池主要由正负电极片、隔膜和电解液构成，其中，电极片作为电池内部电化学反应区域，其性能的优劣对电池的性能有着十分重要的影响。电极片由活性物质、导电剂、粘结剂和集流体等物质组成，粘结剂将活性物质颗粒、导电剂颗粒粘结在一起，形成一个稳定的体系，并将这些颗粒物质同时粘结在集流体上，集流体与这些活性物质颗粒接触，起到将活性物质产生的电流汇集，对外进行大电流输出的作用，所以电极片中集流体与活性物质间的粘结接触情况对于电极片的性能至关重要。
目前，测量电极片的粘结性能的常用方法是剥离法，该方法将电极片的两面分别固定于拉力测试仪的上下夹具，通过拉力测试仪将电极片的集流体与活性层分离，再根据其记录的拉力数据确定电极片的粘结性能，虽然该方法能在一定程度上确定电极片的粘结性能，但该方法仅能通过一个平均值得出电极活性层表面的粘结强度。
发明内容
本申请提供一种电极片粘结性能的表征方法及表征装置，可通过粘结剂在电极片中纵向深度的分布状态对粘结剂的粘结性能进行更全面地分析。
为实现上述目的，本申请第一方面提供了一种电极片粘结性能的表征方法，包括：
在待测电极片的活性层一面粘贴胶带，得到第一电极片；
固定上述第一电极片；
将上述胶带从上述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
对上述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
对上述第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，其中，N大于或等于2；
基于上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变幅度化，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度；
上述粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。
基于本申请第一方面，在第一种可能的实现方式中，上述色差测试具体为：通过色差仪进行色差测试。
基于本申请第一方面或者本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，上述固定上述第一电极片具体为：将上述第一电极片和上述胶带分别固定至拉力装置的固定夹具上，且使上述第一电极片与上述胶带呈180°夹角。
基于本申请第一方面或者本申请第一方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述将上述胶带从上述第一电极片上剥离具体为：控制上述拉力装置以预设速率将上述胶带从上述第一电极片上剥离。
本申请第二方面提供了一种电极片粘结性能的表征装置，包括：
粘胶模块，用于粘贴胶带，得到第一电极片；
固定模块，用于固定第一电极片，其中，上述第一电极片为活性层一面粘贴有胶带的待测电极片；
拉胶模块，用于将上述胶带从上述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
测试模块，用于对上述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
控制模块，用于控制上述粘胶模块、上述拉胶模块和上述测试模块对第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，以得到N个色差值，其中，上述N大于或等于2；
分析模块，用于基于上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度；
上述粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。
基于本申请第二方面，在第一种可能的实现方式中，上述表征方法还包括：上述测试模块具体通过色差仪进行色差测试。
基于本申请第二方面或者本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，上述固定模块具体用于：分别固定上述第一电极片和上述胶带，且使上述第一电极片与上述胶带呈180°夹角。
基于本申请第二方面或者本申请第二方面的第一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，上述控制模块还用于：控制上述拉胶模块以预设速率将上述胶带从上述第一电极片上剥离。
本申请第三方面提供了一种电极片粘结性能的表征装置，包括：存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述计算机程序时实现上述第一方面或者上述第一方面的任一可能实现方式中的步骤。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或者上述第一方面的任一可能实现方式中的步骤。
研究发现，电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，即粘结剂在电极片中纵向深度的分布越均匀，则电极片中纵向深度的粘结性能越好，且粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。因此，本申请方案在电极片上粘贴胶带并将其固定，之后将胶带从电极片上剥离，并在胶带被剥离后对电极片活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；通过对上述电极片执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，并基于第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在待测电极片中纵向深度的分布均匀度，从而确定电极片中纵向深度的粘结性能，以此实现对电极片中粘结剂的粘结性能更全面地分析，从而可为电极配方配比以及工艺设计、分析、改善提供更全面有效的数据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。
图1为本申请实施例提供的电极片粘结性能的表征方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的待测电极片固定至立式拉力机的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电极片粘结性能的表征装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一：
本申请实施例提供了一种电极片粘结性能的表征方法，如图1所示，该方法包括：
步骤11、在待测电极片的活性层一面粘贴胶带，得到第一电极片；
可选的，上述待测电极片的宽度及长度均小于或等于上述胶带，以便上述活性层一面可以被上述胶带完全覆盖，并在上述胶带被剥离后得到较为准确的色差值。
可选的，上述胶带可以为单面强力胶带，也可以为双面强力胶带，此处不做限定。
可选的，粘贴胶带时可以通过人工进行粘贴，也可以通过机器进行粘贴，此处不做限定。
步骤12、固定第一电极片；
其中，上述第一电极片为活性层一面粘贴有胶带的待测电极片。
可选的，将上述第一电极片和上述胶带分别固定至拉力装置的固定夹具上，且使上述第一电极片与上述胶带呈180°夹角，以便通过拉力装置将上述胶带从上述第一电极片上剥离。其中，上述拉力装置可以为立式拉力机，也可以为卧式拉力机或者其他拉力装置，此处不做限定。
本申请实施例中，可以先将固定板固定至上述第一电极片的集流体一面(例如，通过胶带将固定板粘贴于集流体一面)，之后通过固定上述固定板的方式固定上述第一电极片。例如，将上述固定板固定至拉力装置，以固定上述第一电极片。其中，该固定板可略长于上述第一电极片，上述固定板可以为金属板，也可以为硬质木板，此处不做限定。
当然，在其它实施例中，也可以将上述第一电极片直接固定至拉力装置或其它可实现固定的装置中，此处不做限定。
下面以通过立式拉力机固定上述第一电极片为例进行说明。在此应用场景中，如图2所示，a1和a2分别为立式拉力机的两个固定夹具，b为粘贴于待测电极片活性层一面的胶带，c为固定板，d为待测电极片。将上述固定板c长于待测电极片d的一侧夹至拉力机一侧的固定夹具a1上，将上述胶带b长于待测电极片d的一侧呈U字型向下弯曲，并夹至上述拉力机另一侧的固定夹具a2上，上述胶带b与上述待测电极片d呈180°夹角紧密结合。
步骤13、将上述胶带从上述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
本申请实施例中，上述第一电极片固定后，可以人工将上述胶带从第一电极片上剥离，或者，也可以通过拉力装置将上述胶带从第一电极片上剥离。当通过拉力装置将上述胶带从上述第一电极片上剥离时，为了使得实验效果更为准确，可以控制上述拉力装置以预设速率将上述胶带从上述第一电极片上剥离。
可选的，上述预设速率的范围为100-300mm/min(如100mm/min、200mm/min、300mm/min或上述数值之间的任意值)，若预设速率过低，会增加测试的时间与成本，若预设速率过高，可能会出现电极片被拉断的情况。
步骤14、对上述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
可选的，上述第一色差值可以由本申请的执行装置(例如表征装置)进行测试得到，也可以由本申请的执行装置(例如表征装置)从其它外部设备获取得到，此处不做限定。
可选的，上述外部设备可以为色差仪，或者其他可以进行色差测试的装置，其中，上述色差仪可以是手持式色差仪、也可以是台式色差仪、此处不做限定。
步骤15、对上述第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值；
上述N大于或等于2；
其中，上述N次粘贴胶带的动作可以参照步骤11中的描述，上述N次剥离胶带的动作可以参照步骤12中的描述，上述N次色差测试的动作可以参照步骤13中的描述，此处不再赘述。
步骤16、基于上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度；
其中，上述粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关，即上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度越小，则粘结剂在待测电极片中纵向深度的分布越均匀。
进一步的，由于电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，即粘结剂在电极片中纵向深度的分布越均匀，则电极片中纵向深度的粘结性能越好，因此，本申请实施例可以基于上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布状态，从而确定电极片中纵向深度的粘结性能。
具体的，由于当电极片中粘结剂分布的均匀一致时，每次胶带剥离后电极片活性层一面的色差值理想情况下是保持一致的(即色差值无变化)，若电极片中粘结剂分布的不均匀，如在涂布电极过程中存在粘结剂上浮的情况，这种情况下，电极片表面的粘结剂分布会大于纵向深度中的粘结剂分布，这样，剥离第一次得到第一色差值，而剥离第二次或者第三次时，由于不同颗粒分布跟表层不同，得到的色差值会存在差异(即色差值变化幅度变大)，基于此原理，可以通过色差值变化幅度判断出电极片中粘结剂的分布均匀度，从而通过电极片中粘结剂的分布均匀度确定电极片的粘结性能。
可选的，根据待测电极活性层的厚度不同，基于上述步骤对待测电极片的活性层进行2-5次的粘贴胶带和剥离胶带的动作，在每次剥离胶带后都对待测电极片的活性层一面进行色差测试并得到多个色差值，若每次得到的色差值均无变化或变化幅度越小，则该粘结剂在电极片纵向深度的分布较均匀，即电极片的粘结性能更优。
下面对本申请表征方法的一种应用场景进行描述，在本应用场景下，通过本申请提供的表征方法可确定出不同混料工艺制成的电极片的粘结性能：
由于采用不同的混料工艺制作电极时，不同的工艺混出的浆料均匀程度可能不同，因此，本应用场景中，可以采用相同型号和配比的粘结剂，通过不同的混料工艺a、b分别制备出磷酸铁锂电池电极片A(混料工艺a)、B(混料工艺a)，通过本申请提供的表征方法分别对电极片A和电极片B进行四次粘贴胶带、胶带剥离和色差测试的动作，得出电极片A四次被胶带剥离后活性层一面的色差值分别为A1、A2、A3、A4，电极片B四次被胶带剥离后活性层一面的色差值分别为B1、B2、B3、B4，分别对得到的四个色差值进行差值计算，得出A1、A2、A3、A4之间的最大差值为x，B1、B2、B3、B4之间的最大差值为y，通过比较x>y，说明电极片B每次胶带剥离后色差值变化幅度小，则可以确定电极片B每层的粘结性能差别较小，纵向深度中的粘结剂分别更均匀、粘结性能更好，也即混料工艺b更有利于混匀浆料。
为了进一步论证本申请提供的表征方法所能实现的效果，在本应用场景中，以锂电池负极片为例，对步骤11-16进行实验验证：同时对“电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，且粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关”这一结论进行验证：
本实验中，采用不同的浆料配比，以混料工艺A制备三种锂电池负极片，并确定该锂电池负极片的活性层中各颗粒物质在纵向深度的分布均匀度及粘结性能，具体操作步骤如下：
(1)制备锂电池负极片：
将石墨、导电炭黑、羧甲基纤维素钠(CMC)和丁苯橡胶(SBR)分别按以下比例在水中分散，制成锂电池的负极浆料：
浆料1：石墨：导电炭黑：CMC：SBR按照其质量比为96.5:2:1:0.5，采用混料工艺A；
浆料2：石墨：导电炭黑：CMC：SBR按照其质量比为95.8:2:1:1.2，采用混料工艺A；
浆料3：石墨：导电炭黑：CMC：SBR按照其质量比为95.1:2:1:1.9，采用混料工艺A。
将上述三种负极浆料分别均匀涂覆在14微米(即μm)的铜集流体上，作为锂电池负极片的活性层，将该锂电池负极片烘干后，使用辊机辊压，完成锂电池负极片样品的制备，将三种负极浆料制成的锂电池负极片样品分别标记为样品1、样品2和样品3，并分别对三种样品执行如下操作。
(2)粘贴胶带及胶带剥离
将上述三种样品均裁成宽度19毫米(即mm)，长度120mm后，在上述样品的活性层一面粘贴3M双面胶，粘贴好的上述3M双面胶长于上述样品长度的多余部分呈U字形弯曲；另一面通过胶带粘贴于宽度为50mm，长度为150mm的钢板上；
将钢板长于上述样品的部分夹至拉力机一侧的固定夹具上，钢板放置时保持垂直，避免歪斜；将呈U字形弯曲的3M双面胶长于上述样品的部分夹至拉力机另一侧的固定夹具上，上述样品与上述3M双面胶呈180°夹角，通过上述拉力机将3M双面胶从上述样品剥离，其中，拉力机的预设速率设为250mm/min，剥离力单位N/mm,拉伸行程为120mm，直到将上述3M双面胶完全剥离。
(3)色差测试
采用色差仪对上述样品被剥离的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值A1；
参照上述步骤(2)中的方法对上述样品重复进行3次粘贴胶带、胶带剥离和色差测试的动作，并分别得到色差值A2、A3和A4，得到实验结果如表1。
(4)粘结剂在电极纵向深度中的分布状态的分析
表1：样品1-3每次胶带剥离后活性层一面的色差值
| 色差 | 样品1 | 样品2 | 样品3 |
| A1 | 1.56 | 0.10 | 0.08 |
| A2 | 1.74 | 0.10 | 0.09 |
| A3 | 1.95 | 0.12 | 0.09 |
| A4 | 1.85 | 0.11 | 0.10 |
以上结果表明，与样品2和样品3的结果相比，样品1中经多次胶带剥离后，色差值变化幅度较大，不同层面的色差存在较大差距，即粘结剂在电极片中纵向深度的分布不均匀，也即在粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度较差，说明上述三种浆料配比中，通过粘结剂含量为0.5％的浆料1制备的电极片在纵向深度的粘结性能最差。
(5)结论验证
根据与上述锂电池负极片样品相同的容量配比，采用三元正极材料TR-101(NCM111)制备锂电池正极片：
电解液采用六氟磷酸锂(LiPF6)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)进行制备，其配比为1mol LiPF6、EC/DMC/EMC体积比为1:1:1；将NCM111正极、石墨负极和聚丙烯(PP)隔膜组装成18650电池，并依次标记为电池1、电池2和电池3，计算上述三组电池经过放电测试后的容量保持率；
其中，上述放电测试条件为：放电循环100次，放电倍率2C，电压区间3.1-4.1V，得到实验结果如表2。
表2：三组电池100次放电循环后的容量保持率
| 电池1 | 电池2 | 电池3 | |
| 容量保持率 | 85.6％ | 95.2％ | 97.3％ |
以上结果表明，经过循环测试后，三组电池中电池1的容量保持率最低，其电池性能最差，即电池1中活性层的粘结性能最差。
通过对三组电池性能的放电测试，得到的电池性能结果与上述通过本申请的表征方法确定的锂电池负电极样品的粘结性能结果一致，证明“电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，且粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关”这一结论成立，即通过本申请的表征方法可以有效地评估电极片的粘结性能。
由上可见，电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，且粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。因此，本申请实施例在电极片上粘贴胶带并将其固定，之后将胶带从电极片上剥离，并对胶带被剥离后的电极片活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；通过对上述电极片执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，并基于第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度，从而确定电极片中纵向深度的粘结性能，以此实现对电极片中粘结剂的粘结性能更全面地分析，从而可为电极配方配比以及工艺设计、分析、改善提供更全面有效的数据。
实施例二
本申请实施例提供了一种电极片粘结性能的表征装置，图3示出了本申请实施例提供的表征装置结构示意图。
具体的，请参阅图3，该表征装置包括粘胶模块31、固定模块32、拉胶模块33、测试模块34、控制模块35和分析模块36。
其中，粘胶模块31用于粘贴胶带，得到第一电极片；
固定模块32用于固定第一电极片；其中，上述第一电极片为活性层一面粘贴有胶带的待测电极片；
拉胶模块33用于将上述胶带从上述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
测试模块34用于对上述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
控制模块35用于控制上述粘胶模块31、上述拉胶模块33和上述测试模块34对第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，以得到N个色差值；其中，上述N大于或等于2；
分析模块36用于基于上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度；
其中，上述粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。
可选的，上述测试模块34具体通过色差仪进行色差测试。
可选的，上述固定模块32具体用于分别固定上述第一电极片和上述胶带，且使第一电极片与胶带呈180°夹角。
可选的，上述控制模块35还用于控制上述拉胶模块33以预设速率将上述胶带从上述第一电极片上剥离。
由上可见，电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，且粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。本申请实施例通过粘胶模块在电极片上粘贴胶带并用固定模块将其固定，之后通过拉胶模块将胶带从电极片上剥离，通过测试模块对胶带被剥离后的电极片活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；通过控制模块控制粘胶模块、拉胶模块和测试模块对上述电极片执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，使得分析模块能够基于第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度，从而确定电极片中纵向深度的粘结性能，以此实现对电极片中粘结剂的粘结性能更全面地分析，从而可为电极配方配比以及工艺设计、分析、改善提供更全面有效的数据。
实施例三
本申请实施例还提供了一种电极片粘结性能的表征装置，包括存储器、处理器以及存储在上述存储器中并可在上述处理器上运行的计算机程序，其中，存储器用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。具体地，处理器通过运行存储在存储器的上述计算机程序时实现以下步骤：
在待测电极片的活性层一面粘贴胶带，得到第一电极片；
固定上述第一电极片；
将上述胶带从上述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
对上述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
对上述第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，其中，N大于或等于2；
基于上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度。
上述粘结剂在上述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与上述第一色差值和上述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。
假设上述为第一种可能的实施方式，则在第一种可能的实施方式作为基础而提供的第二种可能的实施方式中，上述色差测试具体为：通过色差仪进行色差测试。
在上述第一种可能的实施方式或者第二种可能的实施方式作为基础而提供的第三种可能的实施方式中，上述固定上述第一电极片具体为：将上述第一电极片和上述胶带分别固定至拉力装置的固定夹具上，且使上述第一电极片与上述胶带呈180°夹角。
在上述第一种可能的实施方式或者上述第二种可能的实现方式作为基础而提供的第四种可能的实施方式中，上述将上述胶带从上述第一电极片上剥离具体为：控制上述拉力装置以预设速率将上述胶带从上述第一电极片上剥离。
应当理解，在本申请实施例中，所称处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器可以包括只读存储器、快闪存储器和随机存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分或全部还可以包括非易失性随机存取存储器。
由上可见，电极片中纵向深度的粘结性能与粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度呈正相关，且粘结剂在电极片中纵向深度的分布均匀度与第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。因此，本申请方案在电极片上粘贴胶带并将其固定，之后将胶带从电极片上剥离，并在胶带被剥离后对电极片活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；通过对上述电极片执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，并基于第一色差值和N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在待测电极片中纵向深度的分布均匀度，从而确定电极片中纵向深度的粘结性能，以此实现对电极片中粘结剂的粘结性能更全面地分析，从而可为电极配方配比以及工艺设计、分析、改善提供更全面有效的数据。
上述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述计算机程序可存储于以计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，上述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。上述计算机可读介质可以包括：能够携带上述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，上述计算机可读存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将上述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
需要说明的是，上述实施例所提供的方法及其细节举例可结合至实施例提供的装置和设备中，相互参照，不再赘述。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置/设备实施例仅仅是示意性的，例如，上述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以由另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电极片粘结性能的表征方法，其特征在于，所述表征方法包括：
在待测电极片的活性层一面粘贴胶带，得到第一电极片；
固定所述第一电极片；
将所述胶带从所述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
对所述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
对所述第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，得到N个色差值，其中，所述N大于或等于2；
基于所述第一色差值和所述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在所述待测电极片中纵向深度的分布均匀度；所述色差值变化幅度表示色差值的最大值与色差值的最小值的差；所述色差值的最大值为所述第一色差值和所述N个色差值的最大值；所述色差值的最小值为所述第一色差值和所述N个色差值的最小值；
所述粘结剂在所述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与所述第一色差值和所述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。
2.如权利要求1所述的表征方法，其特征在于，所述色差测试具体为：通过色差仪进行色差测试。
3.如权利要求1或2所述的表征方法，其特征在于，所述固定所述第一电极片具体为：将所述第一电极片和所述胶带分别固定至拉力装置的固定夹具上，且使所述第一电极片与所述胶带呈180°夹角。
4.如权利要求1或2所述的表征方法，其特征在于，所述将所述胶带从所述第一电极片上剥离具体为：控制所述拉力装置以预设速率将所述胶带从所述第一电极片上剥离。
5.一种电极片粘结性能的表征装置，其特征在于，所述表征装置包括：
粘胶模块，用于粘贴胶带，得到第一电极片；
固定模块，用于固定第一电极片，其中，所述第一电极片为活性层一面粘贴有胶带的待测电极片；
拉胶模块，用于将所述胶带从所述第一电极片上剥离，得到第二电极片；
测试模块，用于对所述第二电极片的活性层一面进行色差测试，得到第一色差值；
控制模块，用于控制所述粘胶模块、所述拉胶模块和所述测试模块对第二电极板依次执行N次粘贴胶带、N次剥离胶带和N次色差测试的动作，以得到N个色差值，其中，所述N大于或等于2；
分析模块，用于基于所述第一色差值和所述N个色差值的色差值变化幅度，确定粘结剂在所述待测电极片中纵向深度的分布均匀度；所述色差值变化幅度表示色差值的最大值与色差值的最小值的差；所述色差值的最大值为所述第一色差值和所述N个色差值的最大值；所述色差值的最小值为所述第一色差值和所述N个色差值的最小值；
所述粘结剂在所述待测电极片中纵向深度的分布均匀度与所述第一色差值和所述N个色差值的色差值变化幅度呈负相关。
6.如权利要求5所述的表征装置，其特征在于，所述测试模块具体通过色差仪进行色差测试。
7.如权利要求5或6所述的表征装置，其特征在于，所述固定模块具体用于：分别固定所述第一电极片和所述胶带，且使所述第一电极片与所述胶带呈180°夹角。
8.如权利要求5或6所述的表征装置，其特征在于，所述控制模块还用于：控制所述拉胶模块以预设速率将所述胶带从所述第一电极片上剥离。
9.一种电极片粘结性能的表征装置，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述方法的步骤。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6232544B1 (en) * | 1997-06-13 | 2001-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell module, production method thereof, and installation method of solar cell modules |
| CN102707587A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-10-03 | 芜湖长信科技股份有限公司 | 一种触摸屏金属剥离制程工艺 |
| CN102766428A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-07 | 番禺南沙殷田化工有限公司 | 一种紫外光固化树脂组合物及其应用 |
| CN105880134A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种特效彩涂板色差缺陷的消除方法 |
| CN106769845A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 深圳市星源材质科技股份有限公司 | 一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法 |
| CN106957611A (zh) * | 2015-12-24 | 2017-07-18 | 日东电工株式会社 | 单面粘接性粘合片 |
| CN108270016A (zh) * | 2017-01-04 | 2018-07-10 | Ls美创有限公司 | 电解铜箔、电极、二次电池及其制造方法 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6232544B1 (en) * | 1997-06-13 | 2001-05-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Solar cell module, production method thereof, and installation method of solar cell modules |
| CN102707587A (zh) * | 2012-05-21 | 2012-10-03 | 芜湖长信科技股份有限公司 | 一种触摸屏金属剥离制程工艺 |
| CN102766428A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-07 | 番禺南沙殷田化工有限公司 | 一种紫外光固化树脂组合物及其应用 |
| CN105880134A (zh) * | 2015-01-26 | 2016-08-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种特效彩涂板色差缺陷的消除方法 |
| CN106957611A (zh) * | 2015-12-24 | 2017-07-18 | 日东电工株式会社 | 单面粘接性粘合片 |
| CN106769845A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 深圳市星源材质科技股份有限公司 | 一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法 |
| CN108270016A (zh) * | 2017-01-04 | 2018-07-10 | Ls美创有限公司 | 电解铜箔、电极、二次电池及其制造方法 |
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