CN113039446A - 用于测量加压分隔件的电阻的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种装置和方法,该装置和方法能够实时测量被浸没在电解质中的分隔件的、根据压力改变的电阻,并且能够分析反映二次电池的实际工作状态的分隔件的电阻性质。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测量挤压型分隔件的电阻的设备和方法。
本申请要求基于2019年10月23日提交的韩国专利申请号10-2019-0132213的优先权权益,并且该韩国专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。
背景技术
随着能源的价格由于化石燃料的枯竭而上涨以及对环境污染的兴趣增强,对环境友好性替代能源的需求也在增加。特别地,随着技术发展以及对移动装置的需求的增加,对作为能源的二次电池的需求正快速增加。关于二次电池的形状,对袋型二次电池的需求很大,这是因为它可以被应用到具有小厚度的移动产品,诸如移动电话。
这种袋型二次电池具有电极组件被嵌入在由铝层压片形成的袋型电池壳中的结构。具体来说,在袋型二次电池中,正电极、分隔件和负电极被依序堆叠的堆叠型或堆叠折叠型电极组件被容纳在电池壳中。每个正电极和负电极通过电极接线片电连接,并且引出的电极引线连接到电极接线片。在将电极接线片和电极引线所连接到的电极组件容纳在袋型电池壳中之后,注入电解质,并且在电极引线的一部分暴露到外部的情况下密封电池壳,从而组装二次电池。
通常,测量分隔件自身的绝缘性质,以评估分隔件的电阻特性。具体来说,分隔件被夹持在上夹具与下夹具之间,并且在两个夹具之间施加电压,从而测量当大于参考值的电流流经分隔件时的电压,作为电介质击穿电压。
然而,通过上述方法,只能够测量分隔件自身的绝缘特性,而不能测量实时反映电极组件的充电/放电特性的绝缘特性。包括分隔件的电极组件在其被浸渍在电解质溶液中的状态下被容纳在电池壳中。此外,在二次电池的充电和放电过程期间产生的枝晶导致体积改变,这导致分隔件上的压力。因此,需要能够确认反映二次电池的实际使用条件的分隔件的电阻特性的技术。
发明内容
【技术问题】
发明本发明是为了解决上述问题,并且本发明的目标是提供一种用于评估反映二次电池的实际工作状态的分隔件的电阻的设备和方法。
【技术方案】
根据本发明的用于测量挤压型分隔件的电阻的设备包括:接纳部,该接纳部具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构,并且该接纳部容纳被浸没在电解质溶液中的分隔件;模制单元,该模制单元被构造成被穿过接纳部的开放上部而插入,以挤压所接纳的分隔件;压力控制单元,该压力控制单元被构造成通过调整接纳部和模制单元中的至少一个的高度来控制施加到分隔件的压力;电极单元,该电极单元包括第一电极和第二电极,该第一电极电连接到接纳部的内底表面、突出到接纳部的外部并且电连接到电阻测量单元,该第二电极电连接到模制单元的下表面、突出到模制单元的外部并且电连接到电阻测量单元;以及电阻测量单元,该电阻测量单元被构造成分别连接到电极单元的第一电极和第二电极,从而测量分隔件的电阻。
在一个示例中,用于测量挤压型分隔件的电阻的设备还包括垫圈,该垫圈被构造成被形成在插入到接纳部中的模制单元的下部的外部,并且该垫圈维持由接纳部的内侧和模制单元的下表面分隔的内部空间的气密性。
在另一个示例中,用于测量挤压型分隔件的电阻的设备还包括压力测量单元,该压力测量单元被构造成位于接纳部下方,并且该压力测量单元测量通过模制单元的加压而传递到接纳部的压力。
在一个示例中,用于测量挤压型分隔件的电阻的设备还包括以下部件中的至少一个:压力显示单元,该压力显示单元被构造成指示由压力控制单元控制的压力值;以及电阻显示单元,该电阻显示单元被构造成指示由电阻测量单元测量的电阻值。
在具体示例中,在用于测量挤压型分隔件的电阻的设备中,压力控制单元将压力从P0连续地或依序地增大到P1,然后将压力从P1连续地或依序地降低到P0,P0表示在分隔件尚未被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力,并且电阻测量单元实时测量根据压力控制单元的压力改变的分隔件的电阻。
本发明提供了一种用于测量挤压型分隔件的电阻的设备。在一个示例中,根据一种用于测量挤压型分隔件的电阻的方法,在浸没在电解质溶液中的分隔件被容纳在具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构的接纳部中的状态下,该方法包括以下步骤:改变施加到由模制单元接纳的分隔件的压力,并且在该压力被改变的同时测量分隔件的电阻,该模制单元被插入穿过接纳部的开放的开放上部。
在具体示例中,在用于测量挤压型分隔件的电阻的方法中,施加到所接纳的分隔件的压力从P0连续地或依序地增大到P1,然后从P1连续地或依序地减小到P0,其中P0表示在分隔件尚未被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力。此处,P0表示在分隔件没有被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力。
在一个示例中,用于测量挤压型分隔件的电阻的方法包括以下步骤:如果以下中的任一个或多个在预定参考范围外,则确定分隔件有缺陷:在增大压力的过程中在P0下测量的初始电阻(RS);在压力P1下测量的电阻(RH);以及在压力降低期间在P0下测量的最终电阻(RF)。
在另一个示例中,用于测量挤压型分隔件的电阻的方法包括以下步骤:如果在增大压力的过程中在P0下测量的初始电阻(RS)与在降低压力的过程中在P0下测量的最终电阻(RF)之间的差(RD)在预定参考范围外,则确定分隔件有缺陷。
在一个示例中,在用于测量挤压型分隔件的电阻的方法中,施加到所接纳的分隔件的压力被连续地或依序地改变,并且实时测量根据压力改变的分隔件的电阻。
【有利效果】
根据本发明的用于测量挤压型分隔件的电阻的设备和方法,对于浸渍有电解质溶液的分隔件,实时测量根据压力改变的电阻,由此能够分析反映二次电池的实际工作状态的分隔件的电阻特性。
附图说明
图1是示出根据本发明示例的挤压型分隔件测量设备的截面结构的示意图。
图2是示出根据本发明示例1的分隔件样品的根据压力的电阻测量结果的视图。
图3是示出根据本发明示例2的分隔件样品的根据压力的电阻测量结果的视图。
图4是示出根据本发明示例3的分隔件样品的根据压力的电阻测量结果的视图。
图5是示出根据本发明示例4的分隔件样品的根据压力的电阻测量结果的视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图来详细描述本发明。本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为限于普通术语或字典术语,并且本发明人可以适当地定义术语的概念,以便最佳地描述其发明。术语和词语应被解释为与本发明的技术理念一致的含义和概念。
本发明提供了一种用于测量挤压型分隔件的电阻的设备。具体来说,该设备包括:
接纳部,该接纳部具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构,并且该接纳部容纳被浸没在电解质溶液中的分隔件;
模制单元,该模制单元被构造成被穿过接纳部的开放上部而插入,以挤压所接纳的分隔件;
压力控制单元,该压力控制单元被构造成通过调节接纳部和模制单元中的至少一个的高度来控制施加到分隔件的压力;
电极单元,该电极单元包括第一电极和第二电极,该第一电极电连接到接纳部的内底表面、突出到接纳部的外侧并且电连接到电阻测量单元,该第二电极电连接到模制单元的下表面、突出到模制单元的外侧并且电连接到电阻测量单元;以及
电阻测量单元,该电阻测量单元被构造成分别连接到电极单元的第一电极和第二电极,从而测量分隔件的电阻。
接纳部具有开放的上部、封闭的下部和封闭的侧表面。由此,浸没在电解质溶液中的分隔件被容纳在接纳部中。模制单元穿过接纳部的开放顶部而插入,以挤压所接纳的分隔件。
通常,包括分隔件的电极组件在其被浸渍在电解质溶液中的状态下被容纳在电池壳中。此外,在二次电池的充电和放电过程期间产生的枝晶导致体积改变,这导致分隔件上的压力。在本发明中,压力被施加到被浸没在电解质溶液中的分隔件,这反映了二次电池的实际使用条件。
电连接到接纳部的内底表面的第一电极以及电连接到模制单元的下表面的第二电极分别被形成为突出到该设备之外。电阻测量单元连接到第一电极和第二电极。因此,根据本发明的设备能够在压力被施加到分隔件的同时实时测量根据所施加的压力的分隔件的电阻。
另外,电阻测量单元没有特别限制,只要它测量浸渍有电解质溶液的分隔件的电阻即可。例如,电阻测量单元通过AC阻抗测量来计算电阻。
在一个示例中,该设备还包括垫圈,该垫圈被构造成形成在插入到接纳部中的模制单元的下部的外侧,并且该垫圈维持由接纳部的内侧和模制单元的下表面所分隔的内部空间的气密性。垫圈被形成在插入到接纳部中的模制单元的下部的外侧。垫圈的材料没有特别限制,只要它能够维持由接纳部的内侧和模制单元的下表面所分隔的内部空间的气密性即可。例如,垫圈可以是由橡胶材料制成的O形环的形式。一个到五个O形环可以平行地形成在模制单元的下部的外侧。
在一个示例中,测量设备还包括压力测量单元,该压力测量单元位于接纳部的下部处,并且该压力测量单元测量通过模制单元的加压而传递到接纳部的压力。因为压力测量单元位于接纳部的下方,所以能够有效地测量传递到接纳部的压力。例如,压力测量单元是位于接纳部下方的超小型压缩荷重元的形式。
在一个示例中,该设备还包括以下部件中的至少一个:压力显示单元,该压力显示单元被构造成指示由压力控制单元控制的压力值;以及电阻显示单元,该电阻显示单元被构造成指示由电阻测量单元测量的电阻值。压力显示单元显示由上述压力测量单元测量的压力值。例如,压力显示单元是数字显示装置。此外,电阻显示单元显示由电阻测量单元测量的电阻值。例如,电阻显示单元可以计算每个压力值的电阻值。
在又一示例中,压力控制单元将压力从P0连续地或依序地增大到P1,接着将压力从P1连续地或依序地降低到P0。此外,电阻测量单元实时测量根据压力控制单元的压力改变的分隔件的电阻。
此处,P0表示在分隔件没有被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力。例如,P0可以被表达为0Mpa,来作为分隔件尚未被挤压的状态下的压力,P1表示预设参考压力,并且可以被设定在4Mpa到8Mpa的范围中。
具体来说,虽然根据电池的组装类型或电池的类型而存在差异,但是当在2.1Ah堆叠单体(11堆叠)的水平下对单体进行充电时,施加约4Mpa的压力。在这种情况下,P1可以被设定在4Mpa到5Mpa的范围中。
本发明还提供了一种用于测量挤压型分隔件的电阻的方法,并且该测量方法可以使用上述测量设备来执行。
在一个示例中,根据用于测量挤压型分隔件的电阻的方法,在浸没在电解质溶液中的分隔件被容纳在具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构的接纳部中的状态下,该方法包括以下步骤:改变施加到由模制单元接纳的分隔件的压力,并且在改变压力的同时测量分隔件的电阻,该模制单元被插入穿过接纳部的开放上部。
在一个示例中,施加到所接纳的分隔件的压力从P0连续地或依序地增大到P1,然后从P1连续地或依序地减小到P0,此处,P0表示在分隔件尚未被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力。P0和P1的描述与前文相同。
在又一实施例中,在根据本发明的挤压型分隔件电阻测量方法中,还能够通过测量分隔件的电阻来确定分隔件是否有缺陷。
在具体示例中,该方法包括以下步骤:如果以下中的任一个或多个在预定参考范围外,则确定分隔件有缺陷:在增大压力的过程中,在P0下测量的初始电阻(RS);在压力P1下测量的电阻(RH);以及在压力降低期间在P0下测量的最终电阻(RF)。这是为分隔件上的每个压力设定参考电阻范围,如果测量值在此范围外,则确定为缺陷。
在另一示例中,该方法包括以下步骤:如果在增大压力的过程中、在P0下测量的初始电阻(RS)与在降低压力的过程中、在P0下测量的最终电阻(RF)之间的差(RD)在预定参考范围外,则确定分隔件有缺陷。当在将压力施加到分隔件之后移除所施加的压力时,通过比较分隔件的初始电阻值与最终电阻值来确认相对于分隔件压力的物理性质是否存在改变。如果电阻值的改变超过参考范围,则确定为缺陷。
在一个实施例中,在该测量方法中,施加到所容纳的分隔件的压力被连续地或依序地改变,并且实时测量根据压力改变的分隔件的电阻。根据本发明的测量方法具有以下优点:能够实时检查根据连续或依序压力改变的分隔件电阻的改变。
在本发明中,经受评估的分隔件可以由在二次电池中使用的任何多孔基材制成,并且例如,可使用聚烯烃类多孔膜或无纺布,但是本发明不特别限制于此。
聚烯烃类多孔膜的示例包括聚乙烯(诸如,高密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯)以及聚烯烃类聚合物(诸如,聚丙烯、聚丁烯和聚戊烯)各自单独形成的膜或以其混合物形成的膜。
此外,分隔件包括在多孔基材的一个或两个表面上形成包括无机颗粒的多孔涂覆层的情况。在一个实施例中,分隔件包括多孔聚合物基材以及被形成在多孔基材的一个或两个表面上的多孔涂覆层。聚合物基材可以具有在聚合期间形成孔隙的聚合物基材或者通过拉伸形成孔隙的结构。此外,多孔涂覆层可以具有无机颗粒被涂覆在聚合物基材的表面上的结构。无机颗粒涂覆层用于在不抑制聚合物基材的孔隙率的情况下提高离子的传导性。
例如,多孔聚合物基材由聚烯烃树脂形成,多孔涂覆层包括无机颗粒、锂盐和粘合剂树脂,并且无机颗粒通过粘合剂树脂彼此连接和固定,以形成多孔结构。具体来说,多孔聚合物基材是片材的形式的薄膜,并且如果其具有优异的离子渗透性和机械强度,则能够被应用。这种聚合物基材的材料可以包括聚烯烃类薄膜(诸如,具有优异耐化学性的聚丙烯)以及由玻璃纤维或聚烯烃等制成的片材或无纺布。作为市售的产品,例如,可以使用Celgard TM2400、2300(由Hoechest Celanse公司制造)、聚丙烯膜(由Ube Industrial公司或Pall RAI公司制造)或聚乙烯(Tonen或Entek)系列产品,但不限于此。此外,多孔涂覆层用于补充多孔增强材料的机械强度并赋予耐热性。
无机颗粒通过下述粘合剂树脂彼此连接和固定,以形成多孔结构。多孔涂覆层具有由无机颗粒之间的间隙体积形成的多孔结构,并且该间隙体积是由密排堆积结构或密集堆积结构中的大致表面接触的无机颗粒限定的空间。
粘合剂树脂没有特别限制,只要它表现出与层压在集电器上的电极混合物层的结合力以及混合涂覆层中的无机成分与锂盐之间的结合力并且不容易被电解质溶液溶解即可。例如,粘合剂树脂可以是选自由以下组成的组中的一种或两种以上的混合物:聚偏氟乙烯(PVdF)、聚偏氟乙烯-共-聚六氟丙烯、聚偏氟乙烯-三氯乙烯、聚偏氟乙烯-氯三氟乙烯(PVdF-CTFE)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(聚乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚氧化乙烯、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙酸丙酸纤维素、氰乙基普鲁兰、氰乙基聚乙烯醇、氰乙基纤维素、氰乙基蔗糖、普鲁兰、羧甲基纤维素、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物和聚酰亚胺,并且具体地,可以是PVdF或PVdF-CTFE。
考虑到无机颗粒和/或锂盐之间的结合强度以及集电器与电极混合物之间的结合强度,粘合剂树脂的含量可以在100重量%的多孔涂覆层的0.1重量%到20重量%或1重量%到10重量%的范围中。
此外,本发明测量被浸渍在电解质溶液中的分隔件的电阻。可以应用与被应用于二次电池的电解质溶液的组成相同的组成。在一个示例中,可以使用含有非水电解质溶液的非水电解质作为电解质溶液。非水电解质的示例包括N-甲基-2-吡咯烷酮、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、γ-丁内酯、1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧戊环、乙腈、硝基甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、磷酸三酯、三甲氧基甲烷、二氧戊环衍生物、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、碳酸丙烯酯衍生物、四氢呋喃衍生物、醚、焦磷酸甲酯、丙酸乙酯等。然而,并不特别限制于此,并且可以在适当范围内添加或减少锂二次电池领域中常用的许多电解质成分。
根据本发明的测量设备和测量方法可以被应用到各种类型的二次电池的分隔件。例如,该分隔件是用于锂二次电池的分隔件。
锂二次电池例如包括:电极组件,该电极组件包括正电极、负电极以及介于正电极与负电极之间的分隔件;非水电解质,该非水电解质浸渍电极组件;以及电池壳,该电池壳容纳电极组件和非水电解质。
正电极具有正电极活性材料层被堆叠在正电极集电器的一侧或两侧上的结构。正电极活性材料可以各自独立地是含锂氧化物,并且可以相同或不同。可以使用含锂过渡金属氧化物作为含锂氧化物。在一个示例中,正电极活性材料层包括正电极活性材料、导电材料和粘合剂聚合物,并且如果需要,还可以包括本领域中常用的正电极添加剂。
用于正电极的集电器是具有高导电率的金属,并且可以使用正电极活性材料浆料可以容易地附着并且在电化学装置的电压范围内不反应的任何金属。具体来说,用于正电极的集电器的非限制性示例包括铝、镍或由其组合制成的箔片。
负电极可以包括碳材料、锂金属、硅或锡作为负电极活性材料。当碳材料用作负电极活性材料时,可以使用低结晶碳和高结晶碳。低结晶碳的代表性示例包括软碳和硬碳。高结晶碳的代表性示例包括天然石墨、凝析石墨、热解碳、中间相沥青类碳纤维、中间相碳微球、中间相沥青和高温煅烧碳诸如石油或煤焦油沥青衍生焦炭。
用于负电极的集电器的非限制性示例包括铜、金、镍或由铜合金制成的箔片或其组合。此外,集电器可以通过堆叠由上述材料制成的基材来使用。
此外,负电极可以包括本领域中常用的导电材料和粘合剂。
在下文中,将通过附图等更详细地描述本发明。
图1是示出了根据本发明示例的挤压型分隔件测量设备的截面结构的示意图。参照图1,根据本发明的设备包括:接纳部100,该接纳部100具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构,并且该接纳部100容纳被浸没在电解质溶液中的分隔件;模制单元200,该模制单元200被构造成被穿过接纳部100的开放上部而插入,以挤压所接纳的分隔件;以及压力控制单元220,该压力控制单元220被构造成通过调节接纳部和模制单元中的至少一个的高度来控制施加到分隔件的压力。此外,第一电极130和第二电极230位于设备的外侧,该第一电极130电连接到接纳部100的内底表面、突出到接纳部的外侧并且电连接到电阻测量单元,该第二电极230电连接到模制单元200的下表面,并且突出到模制单元200的外侧。第一电极130和第二电极230分别电连接到电阻测量单元(未示出)。
O形环垫圈210形成在模制单元200的外侧。垫圈210用于维持由接纳部100的内侧和模制单元200的下表面所分隔的内部空间的气密性。
此外,压力测量单元110和120位于接纳部100的下方。压力测量单元110和120测量通过模制单元200的加压而传递到接纳部100的压力。在一个示例中,微型压缩荷重元可以被应用到压力测量单元110和120。
在下文中,将通过示例和附图来更详细地描述本发明。
示例1:分隔件的制造
在将5重量%的聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVdF-HFP)聚合物添加到丙酮并在50℃下将其溶解约12小时以上之后,添加Al2O3粉末,使得粘合剂聚合物与Al2O3的重量比等于10:90。
随后,使用球磨法将Al2O3粉末粉碎并分散12小时以上,从而制备粘合剂聚合物浆料。粘合剂聚合物浆料的Al2O3粒径为约400nm。
因此,通过使用浸涂法将厚度为18μm(孔隙率45%)的聚乙烯多孔膜的两侧涂覆到3μm的厚度,从而制备有机和无机复合分隔件。通过孔隙率计来测量有机和无机复合分隔件的结果是,涂覆在聚乙烯多孔膜上的多孔涂覆层的孔径和孔隙率分别为0.4μm和55%。
示例2:分隔件的制造
以与实施例1中相同的方式制备分隔件,不同之处在于,在7μm厚的聚乙烯多孔膜的两侧上以2.5μm的厚度涂覆含有陶瓷成分的浆料。
示例3:分隔件的制造
以与实施例1中相同的方式制造分隔件,不同之处在于,通过从市售聚乙烯多孔膜中选择具有高分子量的一种多孔膜来在9μm厚的多孔膜的两侧上以1.5μm的厚度涂覆含有陶瓷成分的浆料。
示例4:分隔件的制造
在没有聚乙烯多孔膜织物的情况下,制备由陶瓷和粘合剂的组合制成的具有优异抗压性质的15μm厚的无织物分隔件。
实验例:分隔件的电阻随压力变化的测量
将实施例1中制备的分隔件样品充分浸渍在电解质溶液中(EC与EMC的体积比=1:2,1摩尔LiPF6)。将浸渍有电解质溶液的分隔件样品装入图1中所示的测量设备的接纳部中,并且根据压力测量分隔件的电阻。
为了测量分隔件的电阻,在将压力从P0依序增大到P1的同时测量电阻,并且在再次将压力从P1依序降低到P0的同时测量电阻。在此实验例中,压力P0为0Mpa,这是分隔件未被加压的状态下的压力,压力P1被设定为4.8Mpa。图2中示出了分隔件的电阻的测量结果。
参照图2,在挤压过程期间,分隔件的电阻值从2.8Ω增大到3.15Ω。在降压过程期间,分隔件的电阻值从3.15Ω减小到2.95Ω。从图2的结果来看,当浸渍有电解质溶液的分隔件被挤压时,由于内部孔等的破坏,所以电阻增大。然后,即使减小或去除施加到分隔件的压力,也可以看出分隔件的电阻没有减小回到初始电阻水平。
此外,参考图2的结果,分隔件的初始电阻为2.8Ω,并且经过施加压力的过程的最终电阻为2.95Ω。在此示例的分隔件的情况下,计算出初始电阻与最终电阻之间的差为0.15Ω。当基于分隔件的初始电阻与最终电阻之间的差而将用于确定分隔件的缺陷的标准设定为0.2Ω时,根据本示例的分隔件被确定为良好。
除了实施例1之外,还对实施例2到4以相同的方式测量根据压力的分隔件的电阻,结果分别示出在图3到图5中。
作为测量的结果,在图3中所示的示例2的情况下,初始电阻为2.24Ω,并且最终电阻为3.23Ω,与初始电阻相比,电阻的增大非常显著。此外,即使压力依次降低,增大状态下的电阻也不会恢复。因此,当基于分隔件的初始电阻与最终电阻之间的差而将用于确定分隔件的缺陷的准则设定为0.2Ω时,该分隔件被确定为有缺陷。
在图4中所示的示例3的情况下,作为使用具有高分子量的抗压聚乙烯织物的分隔件,可以看出电阻特性优异,这是因为即使在作为初始电阻的0.48Ω下增大压力时,电阻也几乎没有增大。因此,在示例3的分隔件的情况下,优选将缺陷确定参考值的值设定得较低。
在图5中所示的示例4的情况下,作为由陶瓷和粘合剂的组合制成的非织物分隔件,它具有优异的抗压性。因此,即使在作为初始电阻的1.61Ω下增大压力,电阻也几乎没有增大,并且即使压力减小,改变也不大。因此,类似于示例3的分隔件,优选将缺陷确定参考值的值设定得较低。
在上文中,已经通过附图和示例更详细地描述了本发明。然而,本说明书中描述的实施例和附图中描述的构造仅是本发明的最优选实施例,并且不代表本发明的所有技术理念。应理解,在提交本申请时,可以有各种等同物和变化来代替它们。
附图标记列表
100:接纳部
110、120:压力测量单元
230:第一电极
200:模制单元
210:垫圈
220:压力控制单元
230:第二电极
Claims (10)
1.一种用于测量挤压型分隔件的电阻的设备,所述设备包括:
接纳部,所述接纳部具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构,并且所述接纳部容纳被浸没在电解质溶液中的分隔件;
模制单元,所述模制单元被构造成被穿过所述接纳部的开放上部而插入,以挤压所述所接纳的所述分隔件;
压力控制单元,所述压力控制单元被构造成通过调整所述接纳部和所述模制单元中的至少一个的高度来控制施加到所述分隔件的压力;
电极单元,所述电极单元包括第一电极和第二电极,所述第一电极电连接到所述接纳部的内底表面、突出到所述接纳部的外侧并且电连接到电阻测量单元,所述第二电极电连接到所述模制单元的下表面、突出到所述模制单元的外侧并且电连接到所述电阻测量单元;以及
电阻测量单元,所述电阻测量单元被构造成分别连接到所述电极单元的所述第一电极和所述第二电极,从而测量所述分隔件的电阻。
2.根据权利要求1所述的设备,还包括垫圈,所述垫圈被构造成被形成在插入到所述接纳部中的所述模制单元的下部的外侧,并且所述垫圈维持由所述接纳部的内侧和所述模制单元的下表面所分隔的内部空间的气密性。
3.根据权利要求1所述的设备,还包括压力测量单元,所述压力测量单元被构造成位于所述接纳部的下方,并且所述压力测量单元测量通过所述模制单元的加压而传递到所述接纳部的压力。
4.根据权利要求1所述的设备,还包括以下部件中的至少一个:
压力显示单元,所述压力显示单元被构造成指示由所述压力控制单元控制的压力值;以及
电阻显示单元,所述电阻显示单元被构造成指示由所述电阻测量单元测量的电阻值。
5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述压力控制单元将所述压力从P0连续地或依序地增大到P1,然后将所述压力从P1连续地或依序地降低到P0,
其中,P0表示在所述分隔件尚未被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力,并且
其中,所述电阻测量单元实时测量根据所述压力控制单元的压力所改变的所述分隔件的电阻。
6.一种用于在分隔件被容纳在接纳部中的状态下测量挤压型分隔件的电阻的方法,所述分隔件被浸没在电解质溶液中,并且所述接纳部具有上部开放并且下部和侧表面封闭的结构,所述方法包括以下步骤:改变施加到由模制单元所接纳的所述分隔件的压力,并且在所述压力被改变的同时测量所述分隔件的电阻,所述模制单元穿过所述接纳部的所述开放的开放上部而插入。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,施加到所接纳的所述分隔件的压力从P0连续地或依序地增大到P1,然后从P1连续地或依序地减小到P0,其中,P0表示在所述分隔件尚未被加压的状态下的压力,P1表示预设参考压力。
8.根据权利要求7所述的方法,还包括以下步骤:如果以下中的任一个或多个在预定参考范围外,则确定所述分隔件存在缺陷:
在增大压力的过程中、在P0下测量的初始电阻(RS);
在压力P1下测量的电阻(RH);以及
在压力降低期间、在P0下测量的最终电阻(RF)。
9.根据权利要求7所述的方法,还包括以下步骤:如果在增大压力的过程中、在P0下测量的初始电阻(RS)与在降低压力的过程中、在P0下测量的最终电阻(RF)之间的差(RD)在预定参考范围外,则确定所述分隔件存在缺陷。
10.根据权利要求6所述的方法,其中,施加到所接纳的所述分隔件的所述压力被连续地或依序地改变,并且
其中,实时测量根据压力改变的所述分隔件的电阻。
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