CN113237829A - 一种高精度粘结剂溶胀率测试装置及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高精度粘结剂溶胀率测试装置及其测试方法，其结构包括溶胀室、用于将粘结剂胶膜浸入液体中的活动杆、驱动活动杆上下活动的驱动机构、控制驱动机构的控制器；溶胀室的侧旁设置有用于读取溶胀室液面高度的细长玻璃管，细长玻璃管的下端口与溶胀室连通，下端口低于溶胀室液面，上端口高于溶胀室液面；活动杆上设有用于感应液面位置的液位感应器，测试时，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，由于细长玻璃管的横截面较小，对凹液面的判定误差小，从而使读取的数据更加准确，本发明能提高测试精度，而且还无需另外测取粘结剂胶膜的初始体积，非常简单方便。

Description

一种高精度粘结剂溶胀率测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及锂电生产中粘结剂溶胀率测试技术领域，尤其是指一种高精度粘结剂溶胀率测试装置及其测试方法。

背景技术

随着新能源的观念越来越普及，人们对锂电池的关注也大大的提升，锂电池的组成可分为四大块，正极、负极、隔膜和电解液，为让隔膜有耐热性，常常涂覆一层陶瓷层，而这陶瓷层往往由陶瓷、粘结剂等材料组成，同样正负极主要由石墨、粘结剂等材料组成，因此对粘结剂的选择十分的苛刻，粘结剂的性能可由其溶胀率来判定，如果溶胀率过大，容易导致成品电池鼓包，甚至爆炸，如果溶胀率过小，易导致成品电池蓬松，因此对粘结剂胶膜的溶胀率测试就显得十分重要。

测试粘结剂胶膜的溶胀率主要有两种方法，一种是质量法，另一种是体积法。对于体积法测试粘结剂胶膜的溶胀率，目前还存在以下不足：1、如专利CN201720685865.5，虽然其可精密读数，但由于溶胀室横截面较大，对凹液面的判定就存在很大的误差，故精密读取的数据不准确，而且该方法还必须另外测取胶膜的初始体积，对于不规则的胶膜体积的测定十分的麻烦；2、如专利CN201922456893.1，其测胶膜溶胀前后的体积时，并未考虑胶膜与胶膜之间存在间隙，此部分体积并未扣除，因此误差也很大。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高精度粘结剂溶胀率测试装置及其测试方法，其测试精度高，而且还无需另外测取胶膜的初始体积，非常简单方便。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种高精度粘结剂溶胀率测试装置，包括溶胀室、用于将粘结剂胶膜浸入液体中的活动杆、驱动活动杆上下活动的驱动机构、控制驱动机构的控制器；溶胀室的侧旁设置有用于读取溶胀室液面高度的细长玻璃管，细长玻璃管上具有刻度，细长玻璃管的下端口与溶胀室连通，下端口低于溶胀室液面，上端口高于溶胀室液面；活动杆上设有用于感应液面位置的液位感应器，测试时，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，并且，使活动杆在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入液面的长度保持不变。

作为一种优选方案，所述细长玻璃管为直径2～5mm。

作为一种优选方案，所述活动杆上设有用于放置粘结剂胶膜的不锈钢网槽。

作为一种优选方案，所述溶胀室的底部设置有排液出口。

作为一种优选方案，所述排液出口处设置有节流开关。

作为一种优选方案，所述活动杆上部具有上下延伸的直齿部，驱动机构为电机，电机的输出轴连接有主动齿轮，主动齿轮与直齿部啮合。

作为一种优选方案，所述控制器设置有控制驱动机构驱动活动杆上升的上升按键、控制驱动机构驱动活动杆下降的下降按键以及测试按键，测试时，按下测试按键，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，并且，使活动杆在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入液面的长度保持不变。

一种粘结剂溶胀率测试方法，包括以下步骤：

S1、测出胶膜溶胀前的体积：往溶胀室中添加电解液，在还未将粘结剂胶膜放到活动杆上时，控制器控制驱动机构驱动活动杆向下伸出从而使得活动杆伸入电解液的长度为L1，读取细长玻璃管的液面高度为h1；接着，控制器控制驱动机构驱动活动杆向上缩回，此时，将粘结剂胶膜放到活动杆上，之后，控制器控制驱动机构驱动活动杆向下伸出从而使得活动杆伸入电解液的长度同样为L1，同时要保证粘结剂胶膜完全浸入电解液中，此时，读取细长玻璃管的液面高度为h2；故粘结剂胶膜溶胀前的体积为V0＝(h2-h1)*S，其中，S表示溶胀室截面面积加上细长玻璃管截面面积之和；

S2、测出胶膜溶胀后的体积：在S1的步骤之后，开始进行粘结剂胶膜溶胀，在胶膜溶胀过程中，控制器控制驱动机构驱动活动杆从而使得活动杆伸入电解液的长度始终为L2，L2＝L1，当溶胀结束，读取细长玻璃管的液面高度h3；接着，控制器控制驱动机构驱动活动杆向上缩回，并沥干粘结剂胶膜表面的电解液，然后取出粘结剂胶膜，密封溶胀室开口，控制器控制驱动机构驱动活动杆向下伸出从而使得活动杆伸入电解液的长度为L2，之后，读取细长玻璃管的液面高度h4；故胶膜溶胀后的体积为V1＝(h3-h4)*S，其中，S表示溶胀室截面面积加上细长玻璃管截面面积之和；

S3：算出胶膜溶胀率如下：

Q＝V1/V0＝{(h3-h4)*S}/{(h2-h1)*S}*100％＝(h3-h4)/(h2-h1)*100％。

作为一种优选方案，在胶膜溶胀过程中，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，并且，使活动杆在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入电解液的长度保持不变。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过设置有细长玻璃管，由于细长玻璃管的横截面较小，对凹液面的判定误差小，从而使读取的数据更加准确，本发明能提高测试精度，而且还无需另外测取粘结剂胶膜的初始体积，非常简单方便。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的结构示意图。

附图标识说明：

10、溶胀室；11、排液出口；12、节流开关；20、活动杆；21、直齿部；30、驱动机构；31、主动齿轮；40、控制器；41、上升按键；42、下降按键；43、测试按键；50、细长玻璃管；60、不锈钢网槽；70、液位感应器。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构，包括溶胀室10、用于将粘结剂胶膜浸入液体中的活动杆20、驱动活动杆20上下活动的驱动机构30、控制驱动机构30的控制器40；溶胀室10的侧旁设置有用于读取溶胀室10液面高度的细长玻璃管50，该细长玻璃管50为直径2～5mm，细长玻璃管50上具有刻度，细长玻璃管50的下端口与溶胀室10连通，下端口低于溶胀室10液面，上端口高于溶胀室10液面；该活动杆20上设有用于放置粘结剂胶膜的不锈钢网槽60，活动杆20上设有用于感应液面位置的液位感应器70，测试时，控制器40根据液位感应器70检测到的液面信息控制驱动机构30驱动活动杆20活动，并且，使活动杆20在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入液面的长度保持不变。

在本实施例中，该溶胀室10的底部设置有排液出口11，排液出口11处设置有节流开关12。

具体而言，该活动杆20上部具有上下延伸的直齿部21，驱动机构30为电机，电机的输出轴连接有主动齿轮31，主动齿轮31与直齿部21啮合，这样就可以通过电机来驱动活动杆20上下活动。该控制器40设置有控制驱动机构30驱动活动杆20上升的上升按键41、控制驱动机构30驱动活动杆20下降的下降按键42以及测试按键43，测试时，按下测试按键43，控制器40根据液位感应器70检测到的液面信息控制驱动机构30驱动活动杆20活动，并且，使活动杆20在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入液面的长度保持不变。

详述利用本实施例的装置进行粘结剂溶胀率测试的方法如下：

第一步：测出胶膜溶胀前的体积：往溶胀室10中添加电解液，在还未将粘结剂胶膜放到活动杆20上时，控制器40控制驱动机构30驱动活动杆20向下伸出从而使得活动杆20伸入电解液的长度为L1，读取细长玻璃管50的液面高度为h1；接着，控制器40控制驱动机构30驱动活动杆20向上缩回，此时，将粘结剂胶膜放到活动杆20上，之后，控制器40控制驱动机构30驱动活动杆20向下伸出从而使得活动杆20伸入电解液的长度同样为L1，同时要保证粘结剂胶膜完全浸入电解液中，此时，读取细长玻璃管50的液面高度为h2；故粘结剂胶膜溶胀前的体积为V0＝(h2-h1)*S，其中，S表示溶胀室10截面面积加上细长玻璃管50截面面积之和。

第二步：测出胶膜溶胀后的体积：在S1的步骤之后，开始进行粘结剂胶膜溶胀，在胶膜溶胀过程中，控制器40根据液位感应器70检测到的液面信息控制驱动机构30驱动活动杆20从而使得活动杆20伸入电解液的长度始终为L2，L2＝L1，当溶胀结束，读取细长玻璃管50的液面高度h3；接着，控制器40控制驱动机构30驱动活动杆20向上缩回，并沥干粘结剂胶膜表面的电解液，然后取出粘结剂胶膜，密封溶胀室10开口，控制器40控制驱动机构30驱动活动杆20向下伸出从而使得活动杆20伸入电解液的长度为L2，之后，读取细长玻璃管50的液面高度h4；故胶膜溶胀后的体积为V1＝(h3-h4)*S，其中，S表示溶胀室10截面面积加上细长玻璃管50截面面积之和。

第三步、算出胶膜溶胀率如下：

Q＝V1/V0＝{(h3-h4)*S}/{(h2-h1)*S}*100％＝(h3-h4)/(h2-h1)*100％，从这个计算公式可以看出，只需要得出h1、h2、h3、h4，不需要知道溶胀室10截面面积加上细长玻璃管50截面面积之和，也就是说不需要测取粘结剂胶膜的初始体积。

综上所述，本发明通过设置有细长玻璃管，由于细长玻璃管的横截面较小，对凹液面的判定误差小，从而使读取的数据更加准确，本发明能提高测试精度，而且还无需另外测取粘结剂胶膜的初始体积，非常简单方便。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于，包括溶胀室、用于将粘结剂胶膜浸入液体中的活动杆、驱动活动杆上下活动的驱动机构、控制驱动机构的控制器；溶胀室的侧旁设置有用于读取溶胀室液面高度的细长玻璃管，细长玻璃管上具有刻度，细长玻璃管的下端口与溶胀室连通，下端口低于溶胀室液面，上端口高于溶胀室液面；活动杆上设有用于感应液面位置的液位感应器，测试时，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，并且，使活动杆在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入液面的长度保持不变。

2.根据权利要求1所述的高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于：所述细长玻璃管为直径2～5mm。

3.根据权利要求1所述的高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于：所述活动杆上设有用于放置粘结剂胶膜的不锈钢网槽。

4.根据权利要求1所述的高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于：所述溶胀室的底部设置有排液出口。

5.根据权利要求4所述的高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于：所述排液出口处设置有节流开关。

6.根据权利要求1所述的高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于：所述活动杆上部具有上下延伸的直齿部，驱动机构为电机，电机的输出轴连接有主动齿轮，主动齿轮与直齿部啮合。

7.根据权利要求1所述的高精度粘结剂溶胀率测试装置，其特征在于：所述控制器设置有控制驱动机构驱动活动杆上升的上升按键、控制驱动机构驱动活动杆下降的下降按键以及测试按键，测试时，按下测试按键，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，并且，使活动杆在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入液面的长度保持不变。

8.一种基于权利要求1-7任一项所述的测试装置的粘结剂溶胀率测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、测出胶膜溶胀前的体积：往溶胀室中添加电解液，在还未将粘结剂胶膜放到活动杆上时，控制器控制驱动机构驱动活动杆向下伸出从而使得活动杆伸入电解液的长度为L1，读取细长玻璃管的液面高度为h1；接着，控制器控制驱动机构驱动活动杆向上缩回，此时，将粘结剂胶膜放到活动杆上，之后，控制器控制驱动机构驱动活动杆向下伸出从而使得活动杆伸入电解液的长度同样为L1，同时要保证粘结剂胶膜完全浸入电解液中，此时，读取细长玻璃管的液面高度为h2；故粘结剂胶膜溶胀前的体积为V0＝(h2-h1)*S，其中，S表示溶胀室截面面积加上细长玻璃管截面面积之和；

S2、测出胶膜溶胀后的体积：在S1的步骤之后，开始进行粘结剂胶膜溶胀，在胶膜溶胀过程中，控制器控制驱动机构驱动活动杆从而使得活动杆伸入电解液的长度始终为L2，L2＝L1，当溶胀结束，读取细长玻璃管的液面高度h3；接着，控制器控制驱动机构驱动活动杆向上缩回，并沥干粘结剂胶膜表面的电解液，然后取出粘结剂胶膜，密封溶胀室开口，控制器控制驱动机构驱动活动杆向下伸出从而使得活动杆伸入电解液的长度为L2，之后，读取细长玻璃管的液面高度h4；故胶膜溶胀后的体积为V1＝(h3-h4)*S，其中，S表示溶胀室截面面积加上细长玻璃管截面面积之和；

S3：算出胶膜溶胀率如下：

Q＝V1/V0＝{(h3-h4)*S}/{(h2-h1)*S}*100％＝(h3-h4)/(h2-h1)*100％。

9.根据权利要求8所述的粘结剂溶胀率测试方法，其特征在于：在胶膜溶胀过程中，控制器根据液位感应器检测到的液面信息控制驱动机构驱动活动杆活动，并且，使活动杆在粘结剂胶膜溶胀过程中保持伸入电解液的长度保持不变。

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