CN112033898A - 一种剥离强度测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剥离强度测试设备，涉及锂离子电池技术领域。该剥离强度测试设备包括安装架、贴胶机构、固定台和测试机构。固定台、贴胶机构和测试机构均安装于安装架上，固定台用于固定极片的集流体，贴胶机构用于在极片的涂敷层上沿预设方向粘贴胶带，测试机构用于带动胶带沿预设方向的反向运动，以使涂敷层随着胶带运动，从而与集流体剥离，且剥离角度为180度。与现有技术相比，本发明提供的剥离强度测试设备由于采用了安装于安装架上的固定台以及运动方向与贴胶方向相反的测试机构，所以能够对极片进行180度剥离角度的剥离强度检测，检测效率高，检测结果准确，节约人力成本和时间成本。

Description

一种剥离强度测试设备

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体而言，涉及一种剥离强度测试设备。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、自放电小、无记忆效应、工作电压范围宽、寿命长、无环境污染等特点，是目前动力汽车中替代化石能源的最佳选择，也是汽车行业发展及研究的热点和方向。锂离子电池中涂敷层与集流体之间的粘接强度直接关系到极片的质量，若粘接强度较低，则涂敷层容易从集流体上剥落，可能会导致电池失效。因此在锂离子电池极片制造过程中，对极片的剥离强度进行检测是非常必要的。然而目前极片的剥离强度测试都采用手动测试，费时费力，检测效率低，检测结果不够准确。

有鉴于此，设计制造出一种检测效率高的剥离强度测试设备特别是在锂离子电池应用中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种剥离强度测试设备，能够对极片进行180度剥离角度的剥离强度检测，检测效率高，检测结果准确，节约人力成本和时间成本。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种剥离强度测试设备，包括安装架、贴胶机构、固定台和测试机构，固定台、贴胶机构和测试机构均安装于安装架上，固定台用于固定极片的集流体，贴胶机构用于在极片的涂敷层上沿预设方向粘贴胶带，测试机构用于带动胶带沿预设方向的反向运动，以使涂敷层随着胶带运动，从而与集流体剥离，且剥离角度为180度。

进一步地，贴胶机构包括第一动力源、连接支架和贴胶辊，第一动力源与连接支架连接，贴胶辊安装于连接支架内，且能够相对于连接支架转动，贴胶辊用于卷绕胶带，第一动力源能够通过连接支架带动贴胶辊在极片上沿预设方向滚动粘贴胶带。

进一步地，贴胶机构还包括第二动力源和安装板，第二动力源固定安装于安装架上，且与安装板连接，安装板与第一动力源固定连接，第二动力源能够通过安装板和第一动力源带动贴胶辊靠近或者远离固定台，以调整贴胶辊对极片的贴胶压力。

进一步地，贴胶机构还包括裁切组件和固定切刀，裁切组件设置于第一动力源和连接支架之间，且与第一动力源连接，固定切刀与固定台固定连接，裁切组件用于与固定切刀配合，以将胶带切断。

进一步地，裁切组件包括第三动力源、裁切刀架和活动切刀，第一动力源与裁切刀架连接，第三动力源安装于裁切刀架上，且与活动切刀连接，第三动力源能够带动活动切刀靠近或者远离固定切刀。

进一步地，剥离强度测试设备还包括气泵，固定台包括固定台本体和吸附板，吸附板固定连接于固定台本体上，吸附板开设有通孔，通孔与气泵连通，气泵用于通过通孔将极片吸附固定于吸附板上。

进一步地，固定台还包括过渡板，过渡板与吸附板并排设置，且固定连接于固定台本体上。

进一步地，固定台还包括固定夹片，固定夹片与固定台本体活动连接，固定夹片用于将极片夹持固定于吸附板上。

进一步地，测试机构包括第四动力源、传动组件、夹具和拉力传感器，第四动力源安装于安装架上，且通过传动组件与夹具连接，拉力传感器安装于夹具上，夹具用于夹持胶带，拉力传感器用于在第四动力源带动夹具沿预设方向的反向运动时检测夹具对胶带的拉力。

进一步地，传动组件包括丝杆、套筒和连杆，第四动力源与丝杆传动连接，套筒套设于丝杆外，且与丝杆螺纹配合，套筒与连杆固定连接，连杆与夹具连接，拉力传感器设置于夹具和连杆之间。

本发明提供的剥离强度测试设备具有以下有益效果：

本发明提供的剥离强度测试设备，固定台、贴胶机构和测试机构均安装于安装架上，固定台用于固定极片的集流体，贴胶机构用于在极片的涂敷层上沿预设方向粘贴胶带，测试机构用于带动胶带沿预设方向的反向运动，以使涂敷层随着胶带运动，从而与集流体剥离，且剥离角度为180度。与现有技术相比，本发明提供的剥离强度测试设备由于采用了安装于安装架上的固定台以及运动方向与贴胶方向相反的测试机构，所以能够对极片进行180度剥离角度的剥离强度检测，检测效率高，检测结果准确，节约人力成本和时间成本。

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为本发明实施例提供的剥离强度测试设备在检测过程中的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的剥离强度测试设备在贴胶过程中的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的剥离强度测试设备中贴胶机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的剥离强度测试设备中固定台的结构示意图；

图5为图4中吸附板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的剥离强度测试设备中测试机构的结构示意图。

图标：100-剥离强度测试设备；110-安装架；111-第一限位筒；112-第二限位筒；120-贴胶机构；121-第一动力源；122-连接支架；123-贴胶辊；124-第二动力源；125-安装板；126-裁切组件；1261-第三动力源；1262-裁切刀架；1263-活动切刀；127-固定切刀；130-固定台；131-固定台本体；132-吸附板；133-过渡板；134-固定夹片；135-通孔；140-测试机构；141-第四动力源；142-传动组件；143-夹具；144-拉力传感器；145-丝杆；146-套筒；147-连杆；150-气泵；200-极片；300-胶带。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1和图2，本发明实施例提供了一种剥离强度测试设备100，用于对极片200中涂敷层(图未示)与集流体(图未示)之间的剥离强度进行检测。其能够对极片200进行180度剥离角度的剥离强度检测，检测效率高，检测结果准确，节约人力成本和时间成本。

剥离强度测试设备100包括安装架110、贴胶机构120、固定台130、测试机构140和气泵150。其中，固定台130、贴胶机构120和测试机构140均安装于安装架110上，贴胶机构120和测试机构140设置于固定台的上方。气泵150与固定台130连接，气泵150能够产生负压，以将极片200的集流体吸附固定于固定台130上。贴胶机构120的位置与固定台130的位置相对应，贴胶机构120用于在极片200的涂敷层上沿预设方向粘贴胶带300。测试机构140用于带动胶带300沿预设方向的反向运动，以使涂敷层随着胶带300运动，从而与集流体剥离，进而检测出极片200的剥离强度，在此过程中，由于胶带300的撕离方向与胶带300的粘贴方向相反，所以极片200的剥离角度为180度。

需要说明的是，在测试机构140带动胶带300运动的过程中，由于胶带300的粘力作用，使得极片200的涂敷层粘贴于胶带300上，并随着胶带300运动，而极片200的集流体仍然吸附固定于固定台130上，所以测试机构140能够通过胶带300带动涂敷层与集流体剥离，从而检测出极片200的剥离强度。具体地，测试机构140能够在通过胶带300带动极片200的涂敷层与极片200的集流体剥离的同时检测出涂敷层与集流体剥离所需要的力，根据该剥离力的大小通过软件计算得出极片200的剥离强度，方便快捷，检测结果准确。

本实施例中，固定台130的台面竖直设置，极片200竖直设置，预设方向为竖直向下的方向。具体地，贴胶机构120能够沿竖直向下的方向相对于固定台130运动，以将胶带300粘贴于极片200的涂敷层上；测试机构140能够沿竖直向上的方向相对于固定台130运动，以拉动胶带300沿竖直向上的方向运动，从而带动极片200的涂敷层竖直向上运动，在此过程中，涂敷层与集流体剥离，且剥离角度始终保持为180度，以实现对极片200进行180度剥离角度的剥离强度检测，节约人力成本和时间成本。但并不仅限于此，在其它实施例中，固定台130的台面也可以水平设置，极片200设置于水平面上，预设方向为水平方向，对极片200的设置平面不作具体限定。

请结合参照图3、图4和图5，贴胶机构120包括第一动力源121、连接支架122、贴胶辊123、第二动力源124、安装板125、裁切组件126和固定切刀127。第一动力源121与连接支架122连接，第一动力源121能够带动连接支架122运动。贴胶辊123安装于连接支架122内，且能够相对于连接支架122转动。贴胶辊123用于卷绕胶带300，第一动力源121能够通过连接支架122带动贴胶辊123在极片200上沿预设方向滚动粘贴胶带300。具体地，第一动力源121能够带动连接支架122沿竖直向下的方向运动，以将胶带300粘贴于竖直设置的极片200上。

值得注意的是，第二动力源124固定安装于安装架110上，且与安装板125连接，第二动力源124能够带动安装板125运动。安装板125与第一动力源121固定连接，即第一动力源121安装于安装板125上，安装板125能够带动第一动力源121运动。第二动力源124能够通过安装板125带动第一动力源121靠近或者远离固定台130，以调整贴胶辊123对极片200的贴胶压力。具体地，第二动力源124能够带动安装板125沿水平方向运动，以通过第一动力源121以及连接支架122带动贴胶辊123靠近或者远离固定台130，从而调节贴胶辊123对极片200的贴胶压力，便于进行贴胶作业，并且第二动力源124还能够带动第一动力源121、连接支架122和贴胶辊123对测试机构140进行让位。

本实施例中，当第二动力源124带动安装板125沿水平方向向左运动时，第一动力源121通过连接支架122带动贴胶辊123向左运动，在此过程中，贴胶辊123逐渐靠近固定台130，贴胶辊123对极片200的贴胶压力不断增大；当第二动力源124带动安装板125沿水平方向向右运动时，第一动力源121通过连接支架122带动贴胶辊123向右运动，在此过程中，贴胶辊123逐渐远离固定台130，贴胶辊123对极片200的贴胶压力不断减小。

需要说明的是，裁切组件126设置于第一动力源121和连接支架122之间，且与第一动力源121连接，第一动力源121在带动连接支架122运动的同时能够带动裁切组件126发生运动，即第一动力源121能够带动裁切组件126沿竖直方向运动。固定切刀127与固定台130固定连接，固定切刀127设置于固定台130的侧面，裁切组件126用于与固定切刀127配合，以将胶带300切断。

裁切组件126包括第三动力源1261、裁切刀架1262和活动切刀1263。第一动力源121与裁切刀架1262连接，第一动力源121能够带动裁切刀架1262沿竖直方向运动。第三动力源1261安装于裁切刀架1262上，且与活动切刀1263连接，第三动力源1261能够带动活动切刀1263沿水平方向运动，以靠近或者远离固定切刀127。具体地，当第三动力源1261带动活动切刀1263沿水平方向向左运动时，活动切刀1263靠近固定切刀127，且与固定切刀127配合，以将胶带300切断；当第三动力源1261带动活动切刀1263沿水平方向向右运动时，活动切刀1263远离固定切刀127，以实现裁切组件126的复位。

固定台130包括固定台本体131、吸附板132、过渡板133和固定夹片134。吸附板132固定连接于固定台本体131上，吸附板132开设有通孔135，通孔135与气泵150连通，气泵150用于通过通孔135将极片200吸附固定于吸附板132上。过渡板133与吸附板132并排设置，且固定连接于固定台本体131上，固定切刀127设置于固定台本体131的侧面，过渡板133设置于吸附板132和固定切刀127之间。固定夹片134与固定台本体131活动连接，固定夹片134用于将极片200夹持固定于吸附板132上，以进一步地提高对极片200的限位作用，防止极片200的集流体脱离吸附板132。

本实施例中，通孔135的数量为多个，多个通孔135呈矩形阵列地分布于吸附板132上，气泵150能够产生负压，以通过多个通孔135吸入空气，从而将极片200的集流体吸附固定于吸附板132上。过渡板133具有不粘性，贴胶机构120带动胶带300在对吸附板132上的极片200进行粘贴完成后，继续运动至过渡板133上，此时胶带300不会与过渡板133发生粘贴，过渡板133上能够存放胶带300的端头，以便于后续将胶带300的端头与测试机构140连接起来。

值得注意的是，在贴胶过程中，首先利用气泵150将极片200的集流体吸附固定于吸附板132上，并且利用固定夹片134对集流体的位置进行固定；接着启动第二动力源124，第二动力源124通过安装板125带动第一动力源121、连接支架122和贴胶辊123沿水平方向向右运动，直至贴胶辊123的位置与固定台130台面的位置相对应；随后启动第一动力源121，第一动力源121带动连接支架122沿竖直方向向下运动，此时极片200设置于贴胶辊123和吸附板132之间，贴胶辊123相对于吸附板132滚动，以将贴胶辊123上卷绕的胶带300粘贴于极片200的涂敷层上，在此过程中，第二动力源124能够通过安装板125调整贴胶辊123与固定台130的相对位置，以调节贴胶辊123对极片200的贴胶压力；当胶带300完成对涂敷层的粘贴作业后，贴胶辊123运动至过渡板133上，此时第一动力源121继续带动连接支架122沿竖直方向向下运动，在此过程中，贴胶辊123相对于过渡板133滚动，以将贴胶辊123上卷绕的胶带300设置于过渡板133上；当连接支架122运动至第一预设位置时，贴胶辊123伸出过渡板133，即贴胶辊123伸出固定台本体131的侧面，此时活动切刀1263的位置与固定切刀127的位置相对应；然后利用第三动力源1261带动活动切刀1263靠近固定切刀127，以将胶带300切断，完成贴胶作业，此时胶带300的端头自由地放置于过渡板133上，便于测试机构140对胶带300的端头进行夹持；最后控制第一动力源121带动连接支架122和贴胶辊123沿竖直向上的方向运动复位；再控制第二动力源124带动安装板125沿水平方向向左运动复位，以对测试机构140进行让位，便于测试机构140对极片200的剥离强度进行检测。

请参照图6，测试机构140包括第四动力源141、传动组件142、夹具143和拉力传感器144。第四动力源141安装于安装架110上，且通过传动组件142与夹具143连接，第四动力源141能够带动夹具143沿预设方向的反向运动。拉力传感器144安装于夹具143上，夹具143用于夹持胶带300，拉力传感器144用于在第四动力源141带动夹具143沿预设方向的反向运动时检测夹具143对胶带300的拉力，该拉力即为涂敷层与集流体剥离所需要的力，根据该拉力能够计算得出极片200的剥离强度。

传动组件142包括丝杆145、套筒146和连杆147。第四动力源141与丝杆145传动连接，第四动力源141能够带动丝杆145围绕其轴向发生转动。丝杆145沿竖直方向延伸，套筒146套设于丝杆145外，且与丝杆145螺纹配合，丝杆145在转动过程中能够带动套筒146沿丝杆145的轴向平移，即第四动力源141能够带动套筒146沿竖直方向运动。套筒146与连杆147固定连接，连杆147与夹具143连接，拉力传感器144设置于夹具143和连杆147之间，套筒146能够同步带动连杆147和夹具143沿竖直方向向上运动，以通过胶带300带动涂敷层与集流体剥离。

本实施例中，安装架110设置有第一限位筒111和第二限位筒112，第一限位筒111和第二限位筒112同轴且间隔设置，第一限位筒111和第二限位筒112的轴向均为竖直方向。丝杆145穿过第一限位筒111，且与第四动力源141传动连接，第四动力源141能够带动丝杆145相对于第一限位筒111转动。具体地，丝杆145的一端通过轴承(图未示)与第一限位筒111连接，另一端通过轴承与第二限位筒112连接，第一限位筒111和第二限位筒112共同作用，以限定丝杆145的位置和转动方向。

需要说明的是，在检测过程中，首先人工手动地利用夹具143对过渡板133上胶带300的端头进行夹持；随后启动第四动力源141，第四动力源141通过传动组件142带动夹具143沿预设方向的反向运动，即带动涂敷层沿竖直向上的方向运动，开始涂敷层与集流体的剥离动作；当夹具143运动至第二预设位置时，涂敷层与集流体剥离完成，根据拉力传感器144检测得到的拉力数据计算得出极片200在180度剥离角度下的剥离强度。

具体地，由于夹具143带动胶带300沿竖直方向向上运动，所以夹具143对胶带300产生的拉力方向与胶带300的重力方向相反，这样一来，夹具143对胶带300产生的拉力能够完全克服胶带300的重力，以防止胶带300的重力对胶带300的运动方向造成影响，保证涂敷层与集流体始终保持180度的剥离角度，提高检测准确度。

本实施例中，第一动力源121、第二动力源124和第三动力源1261均为气缸，第四动力源141为电机。但并不仅限于此，在其它实施例中，第一动力源121、第二动力源124和第三动力源1261也可以均为液压缸、电动推杆或者电机，第四动力源141也可以为液压马达或者气压马达，对第一动力源121、第二动力源124、第三动力源1261和第四动力源141的类型不作具体限定。

本发明实施例提供的剥离强度测试设备100，固定台130、贴胶机构120和测试机构140均安装于安装架110上，固定台130用于固定极片200的集流体，贴胶机构120用于在极片200的涂敷层上沿预设方向粘贴胶带300，测试机构140用于带动胶带300沿预设方向的反向运动，以使涂敷层随着胶带300运动，从而与集流体剥离，且剥离角度为180度。与现有技术相比，本发明提供的剥离强度测试设备100由于采用了安装于安装架110上的固定台130以及运动方向与贴胶方向相反的测试机构140，所以能够对极片200进行180度剥离角度的剥离强度检测，检测效率高，检测结果准确，节约人力成本和时间成本。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种剥离强度测试设备，其特征在于，包括安装架、贴胶机构、固定台和测试机构，所述固定台、所述贴胶机构和所述测试机构均安装于所述安装架上，所述固定台用于固定极片的集流体，所述贴胶机构用于在所述极片的涂敷层上沿预设方向粘贴胶带，所述测试机构用于带动所述胶带沿所述预设方向的反向运动，以使所述涂敷层随着所述胶带运动，从而与所述集流体剥离，且剥离角度为180度。

2.根据权利要求1所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述贴胶机构包括第一动力源、连接支架和贴胶辊，所述第一动力源与所述连接支架连接，所述贴胶辊安装于所述连接支架内，且能够相对于所述连接支架转动，所述贴胶辊用于卷绕所述胶带，所述第一动力源能够通过所述连接支架带动所述贴胶辊在所述极片上沿预设方向滚动粘贴所述胶带。

3.根据权利要求2所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述贴胶机构还包括第二动力源和安装板，所述第二动力源固定安装于所述安装架上，且与所述安装板连接，所述安装板与所述第一动力源固定连接，所述第二动力源能够通过所述安装板和所述第一动力源带动所述贴胶辊靠近或者远离所述固定台，以调整所述贴胶辊对所述极片的贴胶压力。

4.根据权利要求2所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述贴胶机构还包括裁切组件和固定切刀，所述裁切组件设置于所述第一动力源和所述连接支架之间，且与所述第一动力源连接，所述固定切刀与所述固定台固定连接，所述裁切组件用于与所述固定切刀配合，以将所述胶带切断。

5.根据权利要求4所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述裁切组件包括第三动力源、裁切刀架和活动切刀，所述第一动力源与所述裁切刀架连接，所述第三动力源安装于所述裁切刀架上，且与所述活动切刀连接，所述第三动力源能够带动所述活动切刀靠近或者远离所述固定切刀。

6.根据权利要求1所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述剥离强度测试设备还包括气泵，所述固定台包括固定台本体和吸附板，所述吸附板固定连接于所述固定台本体上，所述吸附板开设有通孔，所述通孔与所述气泵连通，所述气泵用于通过所述通孔将所述极片吸附固定于所述吸附板上。

7.根据权利要求6所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述固定台还包括过渡板，所述过渡板与所述吸附板并排设置，且固定连接于所述固定台本体上。

8.根据权利要求6所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述固定台还包括固定夹片，所述固定夹片与所述固定台本体活动连接，所述固定夹片用于将所述极片夹持固定于所述吸附板上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述测试机构包括第四动力源、传动组件、夹具和拉力传感器，所述第四动力源安装于所述安装架上，且通过所述传动组件与所述夹具连接，所述拉力传感器安装于所述夹具上，所述夹具用于夹持所述胶带，所述拉力传感器用于在所述第四动力源带动所述夹具沿所述预设方向的反向运动时检测所述夹具对所述胶带的拉力。

10.根据权利要求9所述的剥离强度测试设备，其特征在于，所述传动组件包括丝杆、套筒和连杆，所述第四动力源与所述丝杆传动连接，所述套筒套设于所述丝杆外，且与所述丝杆螺纹配合，所述套筒与所述连杆固定连接，所述连杆与所述夹具连接，所述拉力传感器设置于所述夹具和所述连杆之间。

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