CN111610093A - 锂离子电池卷芯松紧度检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种锂离子电池卷芯松紧度检测方法，包括如下步骤：将锂离子电池卷芯进行压紧定位操作；夹紧正极耳和负极耳；在匀速条件下，同时拉动正极耳和负极耳移动预设距离，并采集实时拉力值，选取最大的实时拉力值，定义为F_max；采集正极片侧边与负极片侧边的距离，定义为S_b；及若F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b预设合格距离范围内，则判定锂离子电池卷芯松紧度合格。其测量精确度高，重现性好，使对锂离子电池卷芯松紧度的检测形成一定的量化标准，可以对锂离子电池卷芯的质量作出判定，有利于锂离子电池质量的进一步提升。

Description

锂离子电池卷芯松紧度检测方法

技术领域

本发明涉及锂离子电池卷芯松紧度检测领域，特别是涉及一种锂离子电池卷芯松紧度检测方法。

背景技术

锂离子电池卷芯的松紧度指的是锂离子电池卷芯卷绕后的松紧程度，卷芯卷绕是一道重要的工序，并且卷芯的松紧度不仅仅会影响成品电芯的外观平整性、电解液吸收、电池厚度的一致性及收成率等，而且会直接影响卷芯的性能优劣。

其中，卷绕过紧的电芯也可能会导致极片断裂从而增大电池的安全风险。因此在电池的研发和生产过程中，对电池卷芯的松紧度进行测试具有非常重要的意义。

然而，传统的电池卷芯松紧度检测方法，一般直接通过肉眼观察和经验性判定进行检测，具有较大的主观性，甚至不同检测人员因经验丰富度而异，都会对检测结果产生极大影响，重现性较低。进一步地，其他测试不规范的情况，影响因素也较多，导致对卷芯松紧度的检测结果具有较大不确定性，较难形成一定的量化标准，难以对极片的质量作出判定，影响着锂离子电池质量的进一步提升，亦即传统的电池卷芯松紧度检测方法存在检测重现性和精确度较低的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种重现性和精确度较高的锂离子电池卷芯松紧度检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂离子电池卷芯松紧度检测方法，所述锂离子电池卷芯包括正极片、负极片、隔膜、正极耳和负极耳，所述正极片、所述隔膜和所述负极片层叠后卷绕在一起，所述正极耳与所述正极片连接，所述负极耳与所述负极片连接，包括如下步骤：

将所述锂离子电池卷芯进行压紧定位操作；

夹紧所述正极耳和所述负极耳；

在匀速条件下，同时拉动所述正极耳和所述负极耳移动预设距离，并采集实时拉力值，选取最大的所述实时拉力值，定义为F_max；

采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离，定义为S_b；及

若F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b预设合格距离范围内，则判定锂离子电池卷芯松紧度合格。

在其中一个实施例中，在拉动所述正极耳和所述负极耳移动预设距离的操作中，使所述正极耳和所述负极耳平行，并且对所述正极耳和所述负极耳施加的拉力的方向和大小相同。

在其中一个实施例中，采用X-RAY光学检测方法采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离。

在其中一个实施例中，采用拉力机进行所述正极耳和所述负极耳的拉动操作，并采用所述拉力机采集所述实时拉力值。

在其中一个实施例中，所述预设合格拉力范围为4N-8N。

在其中一个实施例中，所述预设合格距离范围为0.5mm-1.0mm。

在其中一个实施例中，所述预设距离为3mm-5mm。

在其中一个实施例中，在所述将锂离子电池卷芯进行压紧定位操作中，对所述锂离子电池卷芯施加相向且大小相同的作用力，以对所述锂离子电池卷芯进行所述压紧定位操作。

在其中一个实施例中，采用双齿状拉条以对所述正极耳和所述负极耳进行所述夹紧操作。

在其中一个实施例中，在对所述锂离子电池卷芯进行压紧定位操作之前，还包括如下步骤：

采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离，定义为S₀；

记录S₀和S_b的差值，并定义为S_h。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1、本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法，克服了直接通过肉眼观察和经验性判定的主观性，测试不规范性，使对锂离子电池卷芯松紧度的检测形成一定的量化标准，可以对锂离子电池卷芯的质量作出判定，有利于锂离子电池质量的进一步提升；

2、本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法，对锂离子电池卷芯精准定位，使用拉力机测定实时拉力变化，测量精确度高，重现性好，可以对锂离子电池卷芯松紧度作出一个准确的判断；

3、本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法，检测步骤简短并且操作简便，容易实现推广实施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明一实施方式的锂离子电池卷芯松紧度检测方法的步骤流程图；

图2为本发明一实施方式的锂离子电池卷芯松紧度检测设备的结构示意图；

图3为图2所示锂离子电池卷芯松紧度检测设备中下贴附网胶板的结构示意图；

图4为图3所示下贴附网胶板的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其主要目的为克服直接通过肉眼观察和经验性判定的主观性和测试不规范性所造成的对卷芯松紧度的检测结果具有较大不确定性，较难形成一定的量化标准，难以对锂离子电池卷芯20的质量作出判定，影响着锂离子电池质量的进一步提升。本发明中首先将锂离子电池卷芯进行压紧定位，而后用拉力机夹紧正、负极耳，并同时拉动正、负极耳均速移动预设距离，然后采集正极片侧边与负极片侧边的距离，得到实时拉力值、F_max和S_b。其中，若锂离子电池卷芯卷得越紧，则摩擦力越大，因此，拉动极耳所需的拉力会更大，所以合适的锂离子电池卷芯卷松紧度则会对应一个合格拉力范围，即需要使拉力满足预设合格拉力。另外，正、负极片在卷绕时，负极片卷绕末端与正极片卷绕末端会形成一个距离，以避免发生析锂现象，所以需要使负极片卷绕末端与正极片卷绕末端形成一个合格距离，即测量距离需要满足预设合格距离。这样，便得到了一个量化标准，若F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b在预设合格距离范围内，则判定锂离子电池卷芯松紧度合格。需要详细说明的是，锂离子电池在充电过程中，锂离子会从正极脱嵌并嵌入负极。但是当一些异常状况发生、并造成从正极脱嵌的锂离子无法嵌入负极的话，那么锂离子就只能析出在负极表面，从而形成一层灰色的物质，这就叫做析锂。所以经过卷绕后的负极片的尾端较正极片的尾端靠后，避免负极余量不够造成的析锂。

例如，一种锂离子电池卷芯松紧度检测方法包括如下步骤：将锂离子电池卷芯20进行压紧定位操作；夹紧正极耳21和负极耳；在匀速条件下，同时拉动正极耳和负极耳移动预设距离，并采集实时拉力值，选取最大的实时拉力值，定义为F_max；采集正极片侧边与负极片侧边的距离，定义为S_b；若F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b在预设合格距离范围内，则判定锂离子电池卷芯20松紧度合格。

上述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，克服了直接通过肉眼观察和经验性判定的主观性，测试不规范性，使对锂离子电池卷芯松紧度的检测形成一定的量化标准，可以对锂离子电池卷芯20的质量作出判定，有利于锂离子电池质量的进一步提升。对锂离子电池卷芯20精准定位，使用拉力机400测定实时拉力变化，测量精确度高，重现性好，可以对锂离子电池卷芯松紧度作出一个准确的判断。其检测步骤简短并且操作简便，容易实现推广实施。

图1为本发明一实施方式的锂离子电池卷芯松紧度检测方法的步骤流程图，请参阅图1，本发明提供一种锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其包括如下步骤：

步骤S100：将所述锂离子电池卷芯20进行压紧定位操作。在其中一个实施例中，采用限位组件对锂离子电池卷芯进行压紧定位操作，使用限位组件将锂离子电池卷芯压紧定位在导轨组件上，限位组件可以使锂离子电池卷芯稳定地压紧在导轨组件上，避免发生相对移动，提高检测的精确度。

将所述锂离子电池卷芯20进行压紧定位操作，避免锂离子电池卷芯相对于限位组件产生相对的位移，进而导致极耳移动的距离减小，同时导致后续用拉力机400测定的实时拉力有误差的问题，使整体检测结果更加准确。在其中一个实施例中，在所述将锂离子电池卷芯进行压紧定位操作中，对所述锂离子电池卷芯施加相向且大小相同的作用力，以对所述锂离子电池卷芯进行所述压紧定位操作，相向且大小相同的作用力可以使锂离子电池卷芯20处于一个平衡状态，使锂离子电池卷芯20夹紧定位的稳定性更高，使限位组件将锂离子电池卷芯牢固压紧在所述导轨组件上。

在其中一个实施例中，施加在锂离子电池卷芯20表面的作用力与锂离子电池卷芯20发生的内鼓产生的鼓起力相反，可以缓解锂离子电池卷芯20发生的内鼓，进一步使限位组件将锂离子电池卷芯牢固压紧在所述导轨组件上。

步骤S200：夹紧所述正极耳21和所述负极耳。在其中一个实施例中，采用拉力机400夹紧正极耳21和负极耳，利用拉力机400的拉条410夹紧所述正极耳21和所述负极耳，拉力机400的拉条410可以稳定夹紧正极耳21和负极耳，避免正极耳21和负极耳发生滑脱，提高检测的精确度。

夹紧正极耳21和负极耳，避免正极耳21和负极耳会从拉力机上发生滑脱，导致检测不能继续进行的问题，或者避免正极耳21和负极耳与拉力机之间产生相对位移，导致得到的实时拉力值存在误差的问题，可以确保检测结果的准确性。

步骤S300：在匀速条件下，同时拉动所述正极耳21和所述负极耳移动预设距离，并采集实时拉力值，选取最大的所述实时拉力值，定义为F_max。在其中一个实施例中，采用拉力机进行正极耳21和所述负极耳的拉动操作，并采用所述拉力机采集所述实时拉力值，使用拉力机400拉动正极耳21和负极耳在均速条件下移动预设距离，拉力机可以夹紧正极耳21和负极耳，使正极耳21和负极耳保持匀速运动，避免发生滑脱和拉坏、拉断极耳的问题，提高检测结果的准确性。

在匀速条件下，同时拉动所述正极耳21和所述负极耳移动预设距离，确保测得的实时拉力值是同时拉动正极耳21和负极耳时所反映的拉力值，避免正极耳21和负极耳做变速运动，而导致正极耳21和负极耳被拉断、拉坏的问题；以及，在行业内，拉动距离过短，隔膜材质摩擦系数小的卷芯影响测量精度；反之拉动距离过长，会影响拉力方向拉裂正极耳21和负极耳，因此，需要在适合行业的隔膜材质摩擦系数的预设距离内拉动，确保能够准确得到拉动正极耳21和负极耳的实时拉力值。

在其中一个实施例中，采用双齿状拉条以对所述正极耳和所述负极耳进行所述夹紧操作，拉力机400的拉条410为双齿状拉条可以增加正极耳21和负极耳移动的顺畅性，并且双齿状拉条可以增加正极耳21和负极耳与拉条410之间的摩擦力，防止正极耳21和负极耳相对于拉条产生相对位移。需要说明的是，双齿状拉条包括上下两个齿状拉条，锂离子电池正极片和负极片夹设在上下两个齿状拉条之间，亦即，锂离子电池正极片和负极片夹设在双齿状拉条中。

在其中一个实施例中，在拉动所述正极耳和所述负极耳移动预设距离的操作中，使所述正极耳和所述负极耳平行，并且对所述正极耳和所述负极耳施加的拉力的方向和大小相同，可以确保锂离子电池的正极耳21和负极耳在同一水平上，并只受该水平面上的拉力，可以避免正极耳21和负极耳发生弯折而发生断裂或折坏，且可以使锂离子电池卷芯20内部受力均匀，增加测量的准确性。

在其中一个实施例中，预设距离为3mm～5mm，使拉动距离较适中。若拉动距离过短，则隔膜材质摩擦系数小的卷芯影响测量精度；反之，若拉动距离过长，则会影响拉力方向拉裂正极耳21和负极耳。当预设距离为3mm～5mm时，可以有效提高拉力的测量精度，避免正极耳21和负极耳发生断裂。

步骤S400：采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离，定义为S_b。在其中一个实施例中，采用X-RAY光学检测方法采集正极片侧边与负极片侧边的距离，X-RAY光学检测方法主要借助的是X-RAY的穿透作用，X因其波长短，能量大，照在物质上时，仅一部分被物质所吸收，大部分经由原子间隙而透过，表现出很强的穿透能力。X-RAY的穿透力也与物质密度有关，利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。因此，利用X-RAY光学检测方法采集正极片侧边与负极片侧边的距离得到的测量数据非常准确，可以使检测结果更加精准。

采集正极片侧边与负极片侧边的距离S_b，用于初步判断锂离子电池卷芯松紧度是否合格，避免锂离子电池发生析锂。需要说明的是，本发明X-RAY光学检测方法中使用的为市面上常见的X-RAY光学检测仪。只要能够确保采集得到的正极片侧边与负极片侧边的距离测量数据准确，本发明只要求保护能准确采集正极片侧边与负极片侧边的距离，本领域技术人员还可以根据实际需求对实施采集正极片侧边与负极片侧边的距离的检测仪器进行自由选择。

需要说明的是，正极片侧边与负极片侧边分别锂离子电池卷绕后的正极片的尾端和负极片的尾端，正极片、负极片与隔膜层叠卷绕之后，正极片的尾端和负极片的尾端之间需要有一定的距离S_b，并且为负极片的尾端较正极片的尾端靠后，以避免析锂现象的发生。所以锂离子电池卷芯松紧度在合适范围内，卷绕后的正极片侧边与负极片侧边的距离也会满足在一个合适范围内，该合适范围为预设合格距离范围。

步骤S500：若F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b在预设合格距离范围内，则判定锂离子电池卷芯松紧度合格。由于F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b在预设合格距离范围内，则可判定锂离子电池卷芯松紧度合格，两者协同判断，使判断更加准确，更具有说服力。

需要说明的是，判定锂离子电池卷芯松紧度合格，需要同时满足F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b在预设合格距离范围内，若锂离子电池卷绕的松紧度合适，则正极片、隔膜和负极片之间的摩擦力应在某一范围内，但是由于隔膜材质摩擦系数不相同，材质摩擦系数小的锂离子电池卷芯20的F_max在预设合格拉力范围内，但是应在该范围的靠前部分内，这样便不方便直接判断锂离子电池卷芯松紧度是否合格，所以需要同时用卷绕后的正极片侧边与负极片侧边的距离也满足在预设合格距离范围内来协同判断。在其中一个实施例中，预设合格拉力范围为4N～8N。当预设合格拉力范围为4N～8N时，锂离子电池的松紧度符合标准，不会发生极片断裂，能够使锂离子电池质量得到有效提升。

在其中一个实施例中，预设合格距离范围为0.5mm～1.0mm。当锂离子电池正、负极片与隔膜进行卷绕之后，负极片尾端与正极片尾端的距离为0.5mm～1.0mm时，可以有效避免锂离子电池发生析锂。

在其中一个实施例中，在对锂离子电池卷芯20进行压紧定位操作之前，还包括如下步骤：S010：采集正极片侧边与负极片侧边的距离，定义为S₀；S020：记录S₀和S_b的差值，并定义为S_h。

相对于同一规格的锂离子电池卷芯20来说，当锂离子电池卷芯20的松紧度不相同时，锂离子电池的正极片尾端和负极片尾端之间的距离也会呈现出差异，拉动极耳发生一段距离的移动后，锂离子电池的正极片尾端和负极片尾端之间的距离变化也会不同，根据这个可以为后续进行锂离子电池卷芯20工艺的改进提供一个参考。例如，当卷芯过紧时，锂离子电池的卷芯拉动后的S_h值可以为过紧的程度提供一个参考，方便对锂离子电池的卷芯的卷绕工艺进行改进。

进一步地，若锂离子电池卷芯由从上到下依次为正极片、隔膜、负极片卷绕而得到，则锂离子电池卷芯最外层的负极片的尾端会超出负极片的尾端，在对锂离子电池卷芯20进行压紧定位操作之前，测得两者的距离S₀，继续后续的操作后测得两者的距离S_b，计算S₀和S_b的差值S_h。其中，若S_h的数值越大，则说明需要对锂离子电池卷芯工艺的调整幅度可以相应较大。具体的调整幅度，在本发明中并不对其进行详细的展开说明，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。

在其中一个实施例中，上述任一实施例的锂离子电池卷芯松紧度检测方法采用锂离子电池卷芯松紧度检测设备进行操作。在其中一个实施例中，请参阅图2，电池卷芯松紧度检测设备包括导轨组件、卡置件200、限位组件及拉力机400。导轨组件包括第一导轨110及第二导轨120，第一导轨110及第二导轨120平行设置。卡置件200分别与第一导轨110及第二导轨120相固定；限位组件包括第一夹具及第二夹具，第一夹具与第二夹具平行设置，第一夹具与第一导轨110连接，第二夹具与第二导轨120连接，第一夹具及第二夹具共同用于夹持锂离子电池卷芯20。拉力机400与卡置件200连接，拉力机400的拉条410用于夹紧锂离子电池卷芯20的极耳21。

上述的电池卷芯松紧度检测设备，限位组件在步骤S100中，用于锂离子电池卷芯的压紧定位操作，第一夹具和第二夹具均与锂离子电池卷芯20抵接，使限位组件对锂离子电池卷芯进行压紧定位。当需对锂离子电池卷芯进行压紧定位时，使第一夹具与锂离子电池卷芯抵接，同时使第二夹具与锂离子电池卷芯抵接，实现锂离子电池卷芯的定位。拉力机400在步骤S200中，用于夹紧正极耳21和负极耳，拉力机400的拉条410与正极耳21和负极耳相抵，实现正极耳21和负极耳的夹紧，而导轨组件和卡置件200则用于固定限位组件和拉力机400。

锂离子电池卷芯松紧度检测方法采用锂离子电池卷芯松紧度检测设备进行操作，自动化程度高，重现性好，使得到的检测结果可以对锂离子电池卷芯20的质量作出判定，有利于锂离子电池质量的进一步提升。

需要说明的是，所述拉力机400为市面上常见的拉力机，只要能够确保锂离子电池的正极耳21和负极耳在匀速条件下移动，本发明只要求保护拉力机400在电池卷芯松紧度检测设备中位置关系和连接关系，以及用于锂离子电池卷芯松紧度检测时与锂离子电池卷芯的连接关系和位置关系，本领域技术人员还可以根据实际需求对拉力机400进行自由选择。

在其中一个实施例中，请参阅图2，第一夹具包括上推气缸312和下贴附网胶板314。上推气缸312设置在第一导轨110上。下贴附网胶板314与上推气缸312的伸缩端连接。第二夹具包括下压气缸322和上贴附网胶板324，下压气缸322设置在第二导轨120上，上贴附网胶板324与下压气缸322的伸缩端连接。当进行锂离子电池卷芯松紧检测时，若需要对锂离子电池卷芯20压紧，则下压气缸322的伸缩端伸出，进而将上贴附网胶板324往下推进，同时上推气缸312的伸缩端伸出，将下贴附网胶板314往上推进，实现下贴附网胶板314和上贴附网胶板324夹住锂离子电池卷芯20，使锂离子电池卷芯20被压紧。若需要将锂离子电池卷芯20松开，则下压气缸322的伸缩端缩回，进而将上贴附网胶板324往上缩回，同时上推气缸312的伸缩端缩回，将下贴附网胶板314往下缩回，实现锂离子电池卷芯20的释放。上贴附网胶板324和下贴附网胶板314可以将锂离子电池卷芯20进行限位夹紧固定，可以限制锂离子电池卷芯20不发生相对移动，提高移动距离的精确度和实施拉力的精确度。

在其中一个实施例中，请参阅图3，下贴附网胶板314上开设有若干第一网孔316。当限位组件将锂离子电池卷芯20压紧时，锂离子电池卷芯20的侧壁分别与下贴附网胶板314和上贴附网胶板324相抵，由于下贴附网胶板314上开设有若干第一网孔316，可以增大锂离子电池卷芯20与下贴附网胶板314之间的摩擦力，能够有效避免锂离子电池卷芯20相对于下贴附网胶板314发生移动的问题，进一步提高移动距离的精确度。

请参阅图3，在其中一个实施例中，上贴附网胶板324上开设有若干第二网孔326。当限位组件将锂离子电池卷芯20压紧时，锂离子电池卷芯20的侧壁分别与下贴附网胶板314和上贴附网胶板324相抵，由于下贴附网胶板314上开设有若干第一网孔316，可以增大锂离子电池卷芯20与下贴附网胶板314之间的摩擦力，能够有效避免锂离子电池卷芯20相对于下贴附网胶板314发生移动的问题，，又由于上贴附网胶板324上开设有若干第二网孔326，可以增大锂离子电池卷芯20与上贴附网胶板324之间的摩擦力，能够有效避免锂离子电池卷芯20相对于上贴附网胶板324发生移动，进一步提高移动距离的精确度。

在其中一个实施例中，请参阅图4，下贴附网胶板314包括第一金属钢架314a及包覆于第一金属钢架314a上的第一软胶包覆层314b。上贴附网胶板324包括第二金属钢架324a及包覆于第二金属钢架324a上的第二软胶包覆层324b。当限位组件将锂离子电池卷芯20压紧时，锂离子电池卷芯20的侧壁分别与第一软胶包覆层314b和第二软胶包覆层324b相抵，第一软胶包覆层314b可以根据锂离子电池压紧时中间受力大，两边受力小的特点，第一软胶包覆层314b与锂离子电池中间部分对应的那部分会发生较大的弹性形变，亦即，第一软胶包覆层314b会根据锂离子电池卷芯20受到的压力大小而发生不同的弹性形变，这样可以完整贴合在锂离子电池卷芯20上，可以避免锂离子电池卷芯20被压坏，并且可以实现稳定的夹持。同理，第二软胶包覆层324b可以根据锂离子电池压紧时中间受力大，两边受力小的特点，第二软胶包覆层324b与锂离子电池中间部分对应的那部分会发生较大的弹性形变，亦即是，第二软胶包覆层324b会根据锂离子电池卷芯20受到的压力大小而发生不同的弹性形变，这样可以完整贴合在锂离子电池卷芯20上，可以避免锂离子电池卷芯20被压坏，并且可以实现稳定的夹持。

与现有技术相比，本发明至少具备如下优点：

1、本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法，克服了直接通过肉眼观察和经验性判定的主观性，测试不规范性，使对锂离子电池卷芯松紧度的检测形成一定的量化标准，可以对锂离子电池卷芯的质量作出判定，有利于锂离子电池质量的进一步提升；

2、本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法，对锂离子电池卷芯20精准定位，使用拉力机测定实时拉力变化，测量精确度高，重现性好，可以对卷芯松紧度作出一个准确的判断；

3、本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法，检测步骤简短并且操作简便，容易实现推广实施。

需要特别指出的是，本发明锂离子电池卷芯松紧度检测设备用于解释如何具体实施锂离子电池卷芯松紧度检测方法，本发明不局限于该设备，只要能用于实施锂离子电池卷芯松紧度检测方法，都在本发明的保护范围内。

下面为具体实施例部分

实施例1

步骤110：取编号为1#、2#、3#的卷芯，卷芯为同型号、不同卷绕速度、同隔膜材质，卷绕速度1#＜2#＜3#；

步骤210：将卷芯置于限位组件内，将卷芯夹紧；

步骤310：设定拉力机拉条移动的距离为3mm，使用拉条住卷芯的正、负极耳，确保极耳在同一水平位置上，并通过时间计数器设定好时间3S，以恒定速度拉动极耳进行直线运动，并记录实时拉力，确定拉力峰值F_max；

步骤410：设定好X-RAY测试仪测试卷芯两极片尾端之间的距离，记录S_b

测试结果详见表1。

表1

实施例2

步骤120：取编号为4#、5#、6#的卷芯，卷芯为同型号、同卷绕速度，不同隔膜材质，4#为湿法隔膜、5#为凝胶隔膜、6#为陶瓷隔膜，其光滑程度(摩擦系数)4#＜5#＜6#；

步骤220：将卷芯置于限位组件内，将卷芯夹紧；

步骤320：设定拉力机拉条移动的距离为4mm，使用拉条住卷芯的正、负极耳，确保极耳在同一水平位置上，并通过时间计数器设定好时间4S，以恒定速度拉动极耳进行直线运动，并记录实时拉力，确定拉力峰值F_max；

步骤420：设定好X-RAY测试仪测试卷芯两极片尾端之间的距离，记录S_b。

测试结果详见表2。

表2

实施例3

步骤130：取编号为4#、5#、6#的卷芯，卷芯为不同型号、同卷绕速度，同隔膜材质，厚度7#＜8#＜9#；

步骤230：将卷芯置于限位组件内，将卷芯夹紧；

步骤330：设定拉力机拉条移动的距离为5mm，使用拉条住卷芯的正、负极耳，确保极耳在同一水平位置上，并通过时间计数器设定好时间5S，以恒定速度拉动极耳进行直线运动，并记录实时拉力，确定拉力峰值F_max；

步骤430：设定好X-RAY测试仪测试卷芯两极片尾端之间的距离，记录S_b。

测试结果详见表3。

从表1～3中可以看出，本发明锂离子电池卷芯松紧度检测方法测量精确度高，重现性好，可以对卷芯松紧度作出一个准确的判断；对锂离子电池卷芯松紧度的检测形成一定的量化标准，可以对锂离子电池卷芯20的质量作出判定，有利于锂离子电池质量的进一步提升。

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)

1.一种锂离子电池卷芯松紧度检测方法，所述锂离子电池卷芯包括正极片、负极片、隔膜、正极耳和负极耳，所述正极片、所述隔膜和所述负极片层叠后卷绕在一起，所述正极耳与所述正极片连接，所述负极耳与所述负极片连接，其特征在于，包括如下步骤：

将所述锂离子电池卷芯进行压紧定位操作；

夹紧所述正极耳和所述负极耳；

在匀速条件下，同时拉动所述正极耳和所述负极耳移动预设距离，并采集实时拉力值，选取最大的所述实时拉力值，定义为F_max；

采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离，定义为S_b；及

若F_max在预设合格拉力范围内，并且S_b在预设合格距离范围内，则判定锂离子电池卷芯松紧度合格。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，在拉动所述正极耳和所述负极耳移动预设距离的操作中，使所述正极耳和所述负极耳平行，并且对所述正极耳和所述负极耳施加的拉力的方向和大小相同。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，采用X-RAY光学检测方法采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，采用拉力机进行所述正极耳和所述负极耳的拉动操作，并采用所述拉力机采集所述实时拉力值。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，所述预设合格拉力范围为4N-8N。

6.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，所述预设合格距离范围为0.5mm-1.0mm。

7.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，所述预设距离为3mm-5mm。

8.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，在所述将锂离子电池卷芯进行压紧定位操作中，对所述锂离子电池卷芯施加相向且大小相同的作用力，以对所述锂离子电池卷芯进行所述压紧定位操作。

9.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，采用双齿状拉条以对所述正极耳和所述负极耳进行所述夹紧操作。

10.根据权利要求1所述的锂离子电池卷芯松紧度检测方法，其特征在于，在对所述锂离子电池卷芯进行压紧定位操作之前，还包括如下步骤：

采集所述正极片侧边与所述负极片侧边的距离，定义为S₀；

记录S₀和S_b的差值，并定义为S_h。

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