ES3053834T3 - Device and method for evaluating heat resistance properties of separator - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un dispositivo y método para evaluar las propiedades de resistencia al calor de un separador. El dispositivo comprende: una unidad de fijación del separador, a la que se fija el separador a evaluar; un clavo, colocado perpendicularmente al separador en una de sus superficies, que se mueve verticalmente para penetrarlo; una unidad de calentamiento que calienta el clavo; y una unidad de medición de temperatura que mide la temperatura del separador penetrado por el clavo. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Dispositivo y método para evaluar las propiedades de resistencia al calor de separador

[0003] Campo técnico

[0004] La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud basándose en la solicitud de patente coreana n.º 10-2020-0177344, presentada el 17 de diciembre de 2020.

[0005] La presente invención se refiere a un aparato para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador, y a un método para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador.

[0006] Antecedentes de la técnica

[0007] Recientemente, se han utilizado ampliamente baterías secundarias capaces de cargarse y descargarse, a modo de fuentes de energía para dispositivos móviles inalámbricos. Además, la batería secundaria ha atraído la atención como fuente de energía de vehículos eléctricos, vehículos eléctricos híbridos, etc., que se proponen como una solución para la contaminación del aire de los vehículos de gasolina y diésel existentes, que utilizan combustibles fósiles. Por lo tanto, los tipos de aplicaciones que utilizan la batería secundaria están actualmente muy diversificados debido a las ventajas de la batería secundaria, y se espera que la batería secundaria se aplique a muchos campos y productos en el futuro.

[0008] Tales baterías secundarias pueden clasificarse en baterías de iones de litio, baterías de polímero de iones de litio, baterías de polímero de litio, etc., dependiendo de la composición del electrodo y del electrolito, y entre ellas, está creciendo el nivel de uso de las baterías de polímero de iones de litio, que son menos propensas a fugas de electrolito y resultan fáciles de fabricar. En general, las baterías secundarias se clasifican en baterías cilíndricas y baterías prismáticas en la que está incluido un conjunto de electrodos en un contenedor metálico cilíndrico o prismático, dependiendo de la forma de la carcasa de la batería, y las baterías de tipo bolsa, en las que el conjunto de electrodos está incluido en una carcasa de tipo bolsa de hoja laminada de aluminio. El conjunto de electrodos integrado en la carcasa de la batería está compuesto por un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, y es un elemento generador de energía capaz de cargarse y descargarse. El conjunto de electrodos se clasifica en tipo rollo de gelatina enrollado con un separador interpuesto entre el electrodo positivo y el electrodo negativo, que presentan la forma de una lámina larga y están recubiertos con materiales activos, y de tipo pila, en el que se apilan secuencialmente una pluralidad de electrodos positivos y negativos de un tamaño predeterminado con un separador interpuesto entre ellos.

[0009] El separador se utiliza para proporcionar un camino para una solución electrolítica e iones de litio en la batería y para bloquear el contacto entre un electrodo positivo y un electrodo negativo. El separador generalmente está constituido de un material polimérico poroso, tal como polietileno o polipropileno.

[0010] Además, con el fin de que se pueda utilizar una batería secundaria de litio, es necesario mejorar la seguridad. En particular, cuando se genera calor rápidamente en la batería secundaria o hay un impacto físico en la batería secundaria, puede producirse un cortocircuito debido a los daños en el separador. Por lo tanto, es necesario medir la propiedad de resistencia al calor y la propiedad de resistencia a impactos del separador.

[0011] Convencionalmente se ha observado la forma de un orificio, formado al permitir que hierro que se ha calentado a una temperatura elevada, entre en contacto con un separador. Sin embargo, si se utiliza hierro de esta manera, resulta difícil aplicar calor en cada punto del separador durante el mismo período de tiempo, y existe el problema de la uniformidad de la presión y temperatura aplicadas en el separador. Por lo tanto, en el caso de que se generen orificios mediante calentamiento del separador con hierro, las formas de los orificios no son constantes, y en consecuencia, resulta difícil evaluar las propiedades de resistencia al calor, y las características térmicas del separador deben analizarse en función de la superficie de porción penetrada, y de acuerdo con ello, resulta imposible verificar las características de conducción térmica del separador.

[0012] El documento n.º CN 210294131 U describe un dispositivo experimental de clavo caliente para someter a ensayo la resistencia al calor del diafragma de una batería de litio.

[0013] Por lo tanto, existe una necesidad de una tecnología capaz de verificar las propiedades de resistencia al calor de un separador, específicamente las propiedades de conducción térmica del separador.

[0014] Exposición

[0015] Problema técnico

[0016] Se cree que la presente invención resuelve por lo menos algunos de los problemas mencionados anteriormente. Por ejemplo, un aspecto de la presente invención proporciona un aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador, que es capaz de ajustar fácilmente la temperatura y la presión aplicadas en un separador y verificar de esta manera el comportamiento de transferencia de calor y mostrar la información verificada en forma de diagrama, y un método de evaluación de la propiedad de resistencia al calor de un separador.

[0017] Solución técnica

[0018] Un aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador incluye: una unidad de fijación del separador en la que se fija un separador objetivo; un clavo posicionado para ser perpendicular al separador en una superficie del separador y que penetra en el separador mediante un desplazamiento vertical; una unidad de calentamiento que calienta el clavo; y una unidad de medición de temperatura que mide la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo.

[0019] En un ejemplo específico, la unidad de calentamiento puede incluir: un cuerpo en el que se inserta el clavo y que está constituido de un material resistente al calor; una bobina que calienta el clavo en el cuerpo; y una unidad de control de la temperatura que ajusta la temperatura del clavo.

[0020] El clavo presenta una estructura circundada por la bobina en un estado en el que un extremo del clavo ha sido insertado en el cuerpo.

[0021] La unidad de medición de temperatura incluye una cámara termográfica.

[0022] La cámara termográfica puede instalarse en un ángulo predeterminado con el clavo y el separador.

[0023] El aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención puede incluir, además, un controlador que controla el tiempo de desplazamiento, la distancia de desplazamiento y la velocidad de desplazamiento del clavo.

[0024] Además, el aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención puede incluir, además, una unidad de procesamiento de datos que recibe datos de medición transmitidos desde la unidad de medición de temperatura y extrae datos de distribución de la temperatura del separador a partir de los datos de medición.

[0025] La unidad de procesamiento de datos puede extraer una temperatura de acuerdo con la distancia entre un punto del separador, en el que ha penetrado el clavo, y un punto de medición, así como un cambio de temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo.

[0026] En este tiempo se calcula la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición mediante la fórmula 1, a continuación:

[0029]

[0031] En el presente documento, la «x» denota una distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición, la «d» denota la longitud de una porción en la que ha penetrado el clavo en el separador, y «θ» denota un ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo.

[0032] Además, la presente invención proporciona un método para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador.

[0033] Un método para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención incluye: fijar un separador; calentar un clavo y mover el clavo en una dirección perpendicular al separador, penetrando de esta manera en el separador; y medir la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo.

[0034] La temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo se mide con una cámara termográfica.

[0035] En un ejemplo específico, la medición de la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo puede llevarse a cabo mediante extracción de los datos de distribución de la temperatura del separador a partir de los datos de medición.

[0036] En este momento, los datos de distribución de la temperatura del separador pueden incluir una temperatura según la distancia entre un punto del separador, en el que ha penetrado el clavo, y un punto de medición, así como un cambio en la temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo.

[0037] En este tiempo puede calcularse la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición mediante la fórmula 1, a continuación:

[0040]

[0042] En el presente documento, la «x» denota la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición, la «d» denota la longitud de una porción en la que ha penetrado el clavo en el separador, y «θ» denota el ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo.

[0043] Además, el método de evaluación de la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención puede incluir, además, la medición de la forma y el tamaño de una porción perdida o deformada por la penetración del clavo.

[0044] Efectos ventajosos

[0045] Según la presente invención, es posible ajustar fácilmente la temperatura y la presión aplicadas en un separador y verificar de esta manera el comportamiento de transferencia del calor y mostrar la información verificada en forma de diagrama mediante la penetración de un clavo que ha sido calentado a una temperatura predeterminada en el separador y la medición de la temperatura del separador.

[0046] Breve descripción de los dibujos

[0047] La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención.

[0048] La FIG. 2 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención.

[0049] La FIG.3 es un diagrama esquemático que muestra la estructura de un clavo y una unidad de calentamiento. La FIG.4 es un diagrama esquemático que muestra una situación en la que un clavo ha penetrado en un separador. La FIG.5 es una vista ampliada de un punto en el que se ha penetrado en el separador en la FIG.4.

[0050] La FIG. 6 es un diagrama de flujo que ilustra el orden de un método para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención.

[0051] La FIG.7 es una vista de una superficie superior que ilustra esquemáticamente una porción separadora en la que ha penetrado un clavo.

[0052] La FIG.8 es una imagen térmica que muestra el comportamiento de transferencia de calor de un separador. La FIG.9 muestra fotografías que muestran el resultado de la evaluación de las propiedades de resistencia al calor según el método de un ejemplo y un ejemplo comparativo.

[0053] La FIG. 10 es un gráfico que muestra el cambio de temperatura de cada punto de un separador a lo largo del tiempo según el ejemplo 1 y el ejemplo 2.

[0054] Descripción detallada de las realizaciones preferentes

[0055] A continuación en el presente documento, la presente invención se describe en mayor detalle en referencia a los dibujos. Los términos y palabras utilizados en la presente especificación y reivindicaciones no deben interpretarse como limitados a los términos habituales o de diccionario y el inventor puede definir adecuadamente el significado de los términos con el fin de describir mejor su invención. Los términos y expresiones deben interpretarse con un significado y concepto coherentes con la idea técnica de la presente invención.

[0056] En la presente solicitud, debe entenderse que términos tales como «incluir» o «presentar» pretenden indicar que existe una característica, número, etapa, operación, componente, parte o una combinación de los mismos descrita en la especificación, y que no excluyen de antemano la posibilidad de la presencia o adición de una o más otras características o números, etapas, operaciones, componentes, partes o combinaciones de los mismos. Además, en el caso de que una porción, tal como una capa, una película, una superficie, una placa, etc., se refiera a estar «sobre» otra porción, ello incluye no solo el caso en que la porción está «inmediatamente sobre» la otra porción, sino también el caso en que se interpone otra porción adicional entre ellas. Por otro lado, en el caso de que se haga referencia a una porción, tal como una capa, una película, una superficie, una placa, etc., como estando «bajo» otra porción, ello incluye no solo el caso en que la porción está «inmediatamente debajo» de la otra porción, sino también el caso en que se interpone otra porción adicional entre ellas. Además, disponerse «sobre» en la presente solicitud puede incluir el caso de estar dispuesto en la parte más inferior, así como estar dispuesto en la parte más superior.

[0057] A continuación en el presente documento, la presente invención se describe en mayor detalle en referencia a los dibujos.

[0058] La FIG. 1 es un diagrama de bloques que muestra la configuración de un aparato para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención.

[0059] En referencia a la FIG.1, un aparato 100 para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención incluye: una unidad de fijación de separador 110 en la que se fija un separador objetivo; un clavo 120 que se posiciona para que sea perpendicular al separador en una superficie del separador y que penetra en el separador mediante un desplazamiento vertical; una unidad de calentamiento 130 que calienta el clavo; y una unidad de medición de temperatura 140 que mide la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo.

[0060] Convencionalmente se ha observado la forma de un orificio, formado al permitir que hierro que se ha calentado a una temperatura elevada, entre en contacto con un separador. Sin embargo, si se utiliza hierro de esta manera, resulta difícil aplicar calor en cada punto del separador durante el mismo período de tiempo, y existe el problema de la uniformidad de la presión y temperatura aplicadas en el separador. Por lo tanto, en el caso de que se generen orificios mediante calentamiento del separador con hierro, las formas de los orificios no son constantes, y en consecuencia, resulta difícil evaluar las propiedades de resistencia al calor, y las características térmicas del separador deben analizarse en función de la superficie de porción penetrada, y de acuerdo con ello, resulta imposible verificar las características de conducción térmica del separador.

[0061] Según la presente invención, resulta posible ajustar fácilmente la temperatura y la presión aplicadas en un separador y verificar de esta manera el comportamiento de transferencia del calor y mostrar la información verificada en forma de diagrama mediante la penetración de un clavo que ha sido calentado a una temperatura predeterminada en el separador y la medición de la temperatura del separador.

[0062] La FIG.2 es un diagrama esquemático que muestra la configuración de un aparato 100 para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención.

[0063] En referencia a la FIG. 2, la unidad de fijación de separador 110 fija el separador objetivo 10 con el fin de evitar el desplazamiento del separador objetivo 10 durante la penetración del clavo 120.

[0064] No hay una limitación particular respecto a la estructura de la unidad de fijación del separador 110 siempre que pueda fijar el separador y permitir que el clavo penetre en el separador mediante soporte del mismo. Por ejemplo, puede fijarse un separador a la vez que se posiciona una pinza en ambos extremos del separador objetivo. En este momento, es posible evitar que el separador sea estirado en la dirección del desplazamiento del clavo debido a la presión del clavo mediante la inclusión adicional de una varilla de muestra (no mostrada) provista en la superficie inferior del separador para permitir que el separador sea montado en ella. Dado que se forma un espacio vacío u orificio en el camino, donde se mueve el clavo, en la varilla de muestra, el clavo puede penetrar completamente en el separador. Alternativamente, la unidad de fijación de separador 110 puede estar compuesta por una varilla de muestra inferior situada en la superficie inferior del separador y una varilla de muestra superior situada en la superficie superior del separador. En este caso, el separador puede estar fijo entre la varilla de muestra inferior y la varilla de muestra superior. Análogamente, cuando el clavo se mueve en la varilla de muestra superior y en la varilla de muestra inferior, se forma un espacio vacío u orificio en el camino, y en consecuencia, el clavo puede penetrar completamente en el separador sin interferir con el desplazamiento del clavo.

[0065] La FIG.3 es un diagrama esquemático que muestra la estructura de un clavo 120 y una unidad de calentamiento 130. En referencia a la FIG.2, junto con la FIG.3, el clavo 120 está posicionado para ser perpendicular al separador 10 en una superficie del separador 10 y penetra en el separador 10 mediante un desplazamiento vertical. El clavo 120 se compone de una parte de punta que presenta un extremo afilado para penetrar en el separador 10, una parte de mango que es el cuerpo del clavo y penetra en el separador, y una parte de cabeza que es el extremo opuesto de la parte de punta. La parte de cabeza y la parte de mango preferentemente presentan una forma cilíndrica con el fin de medir con precisión el diámetro del orificio formado mediante penetración, y la parte de la punta preferentemente presenta una forma cónica. Tal como se describirá posteriormente, el clavo 120 es calentado por la unidad de calentamiento 130 y está constituido de un material metálico en el que la transferencia de calor es fácil, y no hay ninguna otra limitación particular respecto al tipo de clavo 120 siempre que pueda mantener la rigidez dentro de un intervalo de temperaturas de calentamiento. En la presente invención, resulta posible penetrar en el separador a una velocidad y presión uniformes para medir las propiedades térmicas del separador mediante la utilización de un clavo 120 para calentar el separador en lugar de un hierro eléctrico convencional. Además, debido a que la superficie en sección transversal del material de penetración en forma de clavo es menor que la del hierro eléctrico, es posible observar con precisión el patrón en el que se transfiere el calor desde el punto de penetración, y tal como se describirá posteriormente, es posible observar la región en la que el poro está obstruido en el separador en el momento de la penetración del clavo.

[0066] Además, la unidad de calentamiento 130 calienta el clavo 120 hasta alcanzar una temperatura predeterminada. La unidad de calentamiento 130 puede contactar directamente con el clavo 120 con el fin de calentar fácilmente el clavo 120. En referencia a las FIGS. 2 y 3, la unidad de calentamiento 130 incluye: un cuerpo 131 en el que se inserta el clavo 120 y que está constituido de un material resistente al calor; una bobina 132 que calienta el clavo 120 en el cuerpo, y una unidad de control de la temperatura 133 que ajusta la temperatura del clavo 120.

[0067] Específicamente, el cuerpo 131 sujeta el clavo 120 en el extremo superior, y al mismo tiempo fija la bobina 132 y el clavo 120. El clavo 120 presenta una estructura que está circundada por la bobina 132 en un estado en el que un extremo del clavo 120 ha sido insertado en el cuerpo 131. Una unidad de desplazamiento 151 para ajustar el desplazamiento vertical del clavo 120 puede estar acoplada a la porción de cabeza del clavo 120. Debido a que el clavo 120 ha sido calentado hasta una temperatura elevada, la unidad de desplazamiento 151 puede resultar dañada por la temperatura del clavo 120. Con el fin de evitar daños, el cuerpo 131 de la unidad de calentamiento 130 circunda la parte de cabeza del clavo 120, evitando de esta manera la transferencia de calor a la unidad de desplazamiento 151. El cuerpo 131 puede estar constituido de un material resistente al calor, y no hay limitación respecto al material siempre que pueda bloquear eficazmente el calor generado en el clavo. El material resistente al calor puede incluir un material cerámico seleccionado del grupo que consiste en óxido de aluminio (Al<2>O<3>), óxido de magnesio (MgO) y óxido de calcio (CaO). El cuerpo 131 puede presentar una estructura que incluye una ranura de inserción en la que se puede insertar un clavo y una bobina, y puede presentar una estructura en la que el cuerpo está formado integralmente para cubrir la bobina y la porción de cabeza del clavo en un estado en el que la bobina ha cubierto la porción de cabeza del clavo.

[0068] Se pueden utilizar diversos tipos de medios de calentamiento para calentar el clavo 120 en la unidad de calentamiento 130. Por ejemplo, se pueden utilizar un tipo de bobina que circunde el clavo 120. La bobina 132 puede presentar una forma que circunde la porción de cabeza del clavo 120 y esté posicionada en el cuerpo 131 de la unidad de calentamiento 130. A modo de bobina 132 puede utilizarse el mismo tipo que la resistencia calefactora conocida. Por ejemplo, se pueden utilizar resistencias calefactoras basados en Ni-Cr o en Fe-Cr.

[0069] Una unidad de control de la temperatura 133 está conectada a la bobina 132 para ajustar la temperatura del clavo 120. La unidad de control de la temperatura 133 puede ajustar indirectamente la temperatura del clavo 120 mediante el ajuste de la temperatura de la bobina 132. Específicamente, la unidad de control de la temperatura 133 puede inducir generación de calor mediante la resistencia de la bobina 132 al permitir que la corriente eléctrica fluya por la bobina 132. La unidad de control de la temperatura 133 puede ajustar la temperatura de la bobina 132 mediante el ajuste de la intensidad de la corriente que fluye en la bobina 132.

[0070] Además, el clavo 120 puede ser calentado hasta una temperatura elevada a fin de inducir la deformación del separador por calor. Por ejemplo, el clavo 120 puede calentarse a una temperatura de 200 ºC a 400 °C, específicamente a una temperatura de 250 ºC a 350 °C.

[0071] El aparato 100 para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador puede incluir, además, un controlador 150 que controle el tiempo de desplazamiento, la distancia del desplazamiento y la velocidad del desplazamiento del clavo 120. El controlador 150 puede estar conectado a la unidad de desplazamiento 151, que está conectada al clavo 120 y mueve el clavo 120 en una dirección vertical, a fin de controlar de esta manera el funcionamiento de la unidad de desplazamiento 151. En la presente invención, no existe ninguna limitación particular al tipo de la unidad de desplazamiento 151 siempre y cuando pueda mover verticalmente el clavo 120 y la unidad de calentamiento 130. Por ejemplo, el clavo se puede mover verticalmente mediante la presión del aire suministrada por un cilindro neumático o la rotación de un motor. De esta manera, se puede controlar el tamaño y el tiempo de la presión aplicada en el separador 10.

[0072] La FIG.4 es un diagrama esquemático que muestra una situación en la que un clavo ha penetrado en un separador, y la FIG.5 es una vista ampliada de un punto en el que se ha penetrado en el separador en la FIG.4.

[0073] En referencia a las FIGS.2 y 4, el clavo 120 penetra en el separador (separador objetivo 10) en un estado que ha sido calentado por la unidad de calentamiento 130. De esta manera, el clavo 120 contacta con el separador en el punto de penetración, y el calor emitido por el clavo 120 se entrega en el punto cercano al separador 10 desde el punto de penetración O del clavo. El aparato 100 para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención incluye una unidad de medición de temperatura 140 que mide la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo con el fin de observar las propiedades de resistencia al calor del separador, tales como la conductividad térmica. La unidad de medición de temperatura 140 monitoriza el cambio de temperatura de cada punto del separador 10.

[0074] La unidad de medición de temperatura 140 incluye una cámara termográfica. A diferencia de un termómetro general, la cámara termográfica puede medir la temperatura de toda la superficie del objeto de medición, así como de un punto del objeto de medición, al captar la distribución de temperaturas de todo el objeto de medición como una pantalla.

[0075] En un ejemplo específico, se instala una cámara termográfica en un ángulo predeterminado con el clavo y el separador. En este momento, el ángulo entre la cámara termográfica y el clavo o el separador se puede utilizar para calcular la distancia entre el punto de medición y el punto de penetración en la imagen térmica, tal como se describirá posteriormente.

[0077] Lo anterior puede resultar útil para la evaluación de las propiedades de resistencia al calor, específicamente las propiedades de transferencia de calor de un separador. Ello se debe a que, en el caso de que el clavo 120 haya penetrado en el separador 10, el calor se transfiere desde el punto de penetración del clavo a su zona circundante, y la velocidad de transferencia de calor puede ser diferente según la dirección en la que se transfiere el calor, incluso en puntos separados del punto de penetración O por la misma distancia, debido al estado recubierto del material que recubre el separador o la estructura de poros en el separador. Por lo tanto, mediante la utilización de una cámara termográfica, resulta fácil verificar un patrón de transferencia de calor, en comparación con el caso de utilizar un termómetro.

[0079] La cámara termográfica detecta la distribución de la temperatura superficial del separador mediante el fotografiado consecutivo y secuencial de la superficie del separador a lo largo del tiempo. Si la superficie del separador se fotografía utilizando la cámara termográfica, se puede confirmar la distribución de temperatura por zonas a través de colores. Lo anterior posibilita la medición simultánea de la temperatura de dos o más puntos del objeto de medición. Además, debido a que la medición de temperatura consecutiva entre los respectivos puntos es posible mediante la utilización de la cámara termográfica, es posible captar de manera intuitiva o cualitativa la distribución de temperaturas de toda la superficie del objeto de medición. Específicamente, tal como se muestra en la FIG. 9, los puntos de temperatura elevada se muestran en un color relativamente rojo, y los puntos de temperatura baja se muestran en un color relativamente verde o azul. En efecto, resulta posible verificar de manera intuitiva la velocidad de transferencia de calor y la diferencia de temperatura según la distancia al punto de penetración del separador mediante la cámara termográfica.

[0081] Si se obtiene una imagen térmica de la cámara termográfica, se analiza la imagen térmica. Con este fin, el aparato 100 para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención incluye, además, una unidad de procesamiento de datos (no mostrada) que recibe datos de medición transmitidos desde la unidad de medición de temperatura 140 y extrae datos de distribución de la temperatura del separador a partir de los datos de medición.

[0083] Tal como se ha explicado anteriormente, mediante la utilización de una cámara termográfica resulta posible obtener una imagen que muestra la diferencia en el desarrollo del color según la temperatura, lo que permite medir cualitativamente la distribución de temperaturas en la superficie del separador, aunque resulta difícil realizar un análisis cuantitativo respecto a un valor numérico específico de la temperatura, etc. Además, puede producirse un error en la evaluación, dependiendo del punto de vista del observador en el caso de que únicamente se utilice la imagen captada por la cámara termográfica, y hay un límite en la automatización de la evaluación del separador. La unidad de procesamiento de datos puede extraer una temperatura según la distancia entre un punto del separador, en el que ha penetrado el clavo, y un punto de medición, así como un cambio de temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo.

[0085] Específicamente, la unidad de procesamiento de datos extrae datos de temperatura de acuerdo con la distancia entre un punto del separador, en el que ha penetrado el clavo, y un punto de medición, y datos de temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo, mediante el almacenamiento de imágenes captadas por la cámara termográfica en unidades de tiempo o fotogramas predeterminados y la conversión de las imágenes en valores numéricos específicos de la temperatura.

[0087] En este momento, con el fin de evaluar con precisión la propiedad de resistencia al calor del separador, resulta necesario medir con precisión la posición del punto de medición, es decir, la distancia entre el punto de medición P y el punto O en el que ha penetrado el clavo. Lo anterior es porque, dado que la cámara termográfica está inclinada hacia el separador en un ángulo predeterminado, resulta difícil medir el punto exacto entre el punto de medición P y el punto O en el que ha penetrado el clavo basándose únicamente en lo que muestra la imagen térmica. En el presente documento, dado que el clavo ha sido calentado hasta una temperatura elevada, tal como se ha descrito anteriormente, resulta difícil medir la distancia entre el punto de medición y el punto de penetración mediante el enfoque de un operario en una situación en la que el clavo ha penetrado en el separador. Por lo tanto, en la presente invención, la distancia entre el punto de medición y el punto de penetración se deriva indirectamente mediante la medición del ángulo en el que se ha instalado la cámara termográfica (o unidad de medición de temperatura) y la distancia a la que ha penetrado el clavo en el separador. El ángulo, en el que se ha instalado la cámara termográfica, se determina a partir de la dirección en la que está orientada la cámara termográfica hacia el punto de penetración O. El punto de medición se refiere a un punto, en el que se mide la temperatura, en el separador.

[0089] En referencia a la FIG.5, la distancia entre el punto O, en el que ha penetrado el clavo, y el punto de medición P se calcula mediante la fórmula 1, a continuación:

[0090]

[0092] En el presente documento, la «x» denota la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición, la «d» denota la longitud de una porción de penetración del clavo en el separador, y «θ» denota el ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo.

[0093] La longitud de una porción en la que ha penetrado el clavo en el separador se refiere a la distancia de desplazamiento del clavo después de que el extremo del clavo haya penetrado en el separador.

[0094] En la presente invención, el ángulo entre la unidad de medición de temperatura (cámara termográfica) y el clavo, y la longitud de una porción en la que el clavo ha penetrado en el separador son valores obtenidos antes de la medición. En este momento, el ángulo θ entre la cámara termográfica y el clavo es el ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo y se calcula mediante la fórmula 1-1, a continuación:

[0097]

[0099] En el presente documento, «θ» denota un ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo, «h» denota la distancia entre el separador y la cámara termográfica, e «l» denota la distancia entre la cámara termográfica y el punto de penetración.

[0100] Además, tal como se muestra en la FIG.5, cuando se define como «Q» un punto en el que se encuentran una línea recta que conecta una cámara termográfica con un punto de penetración O, y una línea vertical que pasa por el punto de medición P, y se define como «R» un punto en el que se posiciona el extremo del clavo, el ángulo (θ') entre la línea recta OQ que conecta el punto O con el punto Q y la línea recta OQ que conecta el punto Q con el punto R pueden definirse de acuerdo con la fórmula 1-2, a continuación. La longitud «x» de la línea recta OQ es la misma que la distancia entre el punto de medición P y el punto de penetración Q.

[0103]

[0105] En este tiempo, la relación entre la longitud «l'» de la línea recta OQ y la longitud «x» de la línea recta OQ se define de acuerdo con la fórmula [1-3], a continuación.

[0108]

[0110] Además, dado que el ángulo entre la línea recta OQ y la línea recta OQ es el mismo que el ángulo θ entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto donde ha penetrado el clavo, la longitud l' de la línea recta OQ se define de acuerdo con la fórmula 1-4, a continuación.

[0111]

[0113] Por lo tanto, la distancia x entre el punto de medición P y el punto de penetración Q puede calcularse mediante la fórmula [1-5], a continuación.

[0116]

[0118] Es decir, si hay información sobre la distancia «h» entre el separador y la cámara termográfica, la distancia «l» entre la cámara termográfica y el punto de penetración, y la longitud «d» de una porción en la que ha penetrado el clavo en el separador, resulta posible calcular la distancia «x» entre el punto en el que el clavo ha penetrado y el punto de medición.

[0119] En este tiempo, la forma de un triángulo formado por el punto de penetración O, el punto Q y el punto R debería ser un triángulo rectángulo en el método. Por lo tanto, si se cambia la posición del punto medido P, la longitud «d» de una porción en la que el clavo ha penetrado en el separador debe ajustarse para que la forma de un triángulo formado por el punto de penetración O, el punto Q y el punto R pueda ser un triángulo rectángulo. El ajuste de la posición del clavo puede ser llevado a cabo por el controlador y la unidad de desplazamiento tal como se ha descrito anteriormente. De manera similar, según la presente invención, resulta posible verificar el comportamiento de transferencia de calor del separador permitiendo que el clavo penetre en el separador a una longitud, velocidad y presión deseadas y evaluar la propiedad de resistencia al calor del separador a partir de ello.

[0120] Además, la presente invención proporciona un método para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador. El método puede llevarse a cabo mediante el aparato descrito anteriormente para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador.

[0121] La FIG.6 es un diagrama de flujo que ilustra el orden de un método para evaluar la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención. En referencia a la FIG. 6, un método para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención incluye: fijar un separador (S10); calentar un clavo y mover el clavo en una dirección perpendicular al separador, penetrando de esta manera en el separador (S20), y medir la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo (S30).

[0122] A continuación en el presente documento se describirá en detalle cada proceso del método de evaluación de una propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención.

[0123] <Preparación del separador>

[0124] Además, se prepara un separador objetivo (muestra de separador). No hay ninguna limitación particular respecto al tipo de separador objetivo siempre que se pueda utilizar para una batería secundaria. Por ejemplo, el separador puede ser un sustrato de polímero poroso que incluye por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en poliolefina y poliolefina modificada. En el caso de que se utilicen dos o más tipos de polímeros, se pueden mezclar en una sola capa para formar un sustrato de polímero poroso, o se puede formar una capa compleja de dos o más capas, en la que diferentes polímeros forman capas separadas, y en este momento, puede incluirse una mezcla de dos o más tipos de polímero en por lo menos una capa de la capa compleja.

[0125] En este tiempo, puede formarse la poliolefina como un polímero o una mezcla de un polímero basado en poliolefinas, tales como polietileno (por ejemplo, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de peso molecular ultraelevado, etc.), polipropileno, poliisobutileno y polipenteno.

[0126] La poliolefina modificada puede ser un copolímero de olefina (p. ej., etileno, propileno, etc.) y alfa-olefina de 2 a 20 átomos de carbono. La alfa-olefina puede presentar una estructura que incluya por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-octeno, 1-deceno, 1-dodeceno, 1-tetradeceno, 1-hexadeceno, 1-octadeceno y 1-eicoseno, o que incluya por lo menos uno de grupo vinilo, grupo cetona, grupo éster, grupo ácido, etc. en una cadena de polímero. En el copolímero de etileno/α-olefina, el contenido de la αolefina puede estar comprendido en el intervalo de 0,5 % a 10 % en peso, preferentemente de 1 % a 5 % en peso. El sustrato de polímero poroso puede estar formado por un polímero único o una mezcla de polímeros de poliolefina, tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, poliéster, poliacetal, poliamida, policarbonato, poliimida, poliéterétercetona, poliéter-sulfona, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, polietileno-naftaleno, etc.

[0127] Además, se puede formar adicionalmente una capa de recubrimiento inorgánico sobre el separador. Debido a que la capa de recubrimiento inorgánico está constituida de un material que presenta una alta resistencia eléctrica o resistencia térmica, es posible evitar cortocircuitos, que pueden ocurrir cuando el separador está dañado, y cuando se genera calor en la batería, se pueden utilizar partículas inorgánicas, que absorben calor y reducen la temperatura. Como las partículas inorgánicas puede utilizarse por lo menos uno seleccionado del grupo que consiste en BaTiO<3>, Pb(Zr,Ti)O<3>(PZT), Pb<1-x>La<x>Zr-Ti<y>O<3>(PLZT), PB(Mg<3>Nb<2/3>)O<3>-PbTiO<3>(PMN-PT), hafnia (HfO<2>), SrTiO<3>, SnO<2>, CeO<2>, MgO, NiO, CaO, ZnO, ZrO<2>, Y<2>O<3>, Al<2>O<3>, AlO(OH), Al<2>O<3>-H<2>O, TiO<2>, SiC y Al(OH)<3>.

[0128] Las partículas inorgánicas pueden mezclarse con el aglutinante y utilizarse para recubrir el separador, y se puede utilizar cualquier aglutinante que se utilice generalmente en el campo de las baterías secundarias. Además, la proporción de partículas inorgánicas con respecto al aglutinante puede ser adecuadamente diseñada por el experto habitual en la materia.

[0129] <Penetración en el separador de un clavo caliente>

[0130] Cuando se prepara un separador objetivo, se calienta un clavo y se mueve en una dirección perpendicular al separador para permitir de esta manera que el clavo penetre en el separador. Los detalles sobre el clavo y los dispositivos periféricos son los descritos anteriormente. Según la presente invención, es posible permitir que el clavo penetre en el separador a través del controlador y la unidad de desplazamiento después de calentar el clavo hasta una temperatura deseada mediante la generación de calor en la bobina a través de la unidad de control de la temperatura. En este tiempo, es posible permitir que el clavo penetre en el separador hasta una profundidad, velocidad y presión deseadas mediante el controlador y la unidad de desplazamiento. El clavo puede calentarse hasta una temperatura elevada para inducir la deformación del separador por calor. Por ejemplo, el clavo 120 puede calentarse hasta alcanzar una temperatura de 200 ºC a 400 °C, específicamente una temperatura de 250 ºC a 350 °C.

[0131] <Medición de la temperatura del separador>

[0132] A continuación, se mide la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo. Lo anterior se mide mediante la cámara termográfica. La cámara termográfica puede medir la temperatura de toda la superficie del objeto de medición al captar toda la distribución de temperaturas del objeto de medición. La cámara termográfica está instalada en un ángulo predeterminado con el clavo y el separador. En este momento, el ángulo entre la cámara termográfica y el clavo o el separador se puede utilizar para calcular la distancia entre el punto de medición y el punto de penetración en la imagen térmica, tal como se describirá posteriormente.

[0133] Es decir, la medición de la temperatura del separador en el que ha penetrado el clavo puede llevarse a cabo mediante extracción de los datos de distribución de la temperatura del separador a partir de los datos de medición. Específicamente, los datos de distribución de la temperatura del separador pueden incluir una temperatura según la distancia entre un punto del separador, en el que ha penetrado el clavo, y un punto de medición, así como un cambio en la temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo.

[0134] En este tiempo se calcula la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición se calcula mediante la fórmula 1, a continuación:

[0137]

[0139] En el presente documento, la «x» denota la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición, la «d» denota la longitud de una porción de penetración del clavo en el separador, y «θ» denota el ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo.

[0140] Además, el ángulo θ entre la cámara termográfica y el clavo es el ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo y se calcula mediante la fórmula 1-1, a continuación: El método para calcular la distancia entre el punto en el que ha penetrado el clavo y el punto de medición se ha explicado anteriormente.

[0143]

[0145] En el presente documento, «θ» denota un ángulo entre el clavo y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura con el punto en el que ha penetrado el clavo, «h» denota la distancia entre el separador y la cámara termográfica, y «l» denota la distancia entre la cámara termográfica y el punto de penetración.

[0146] Es decir, según la presente invención, resulta posible verificar el comportamiento de transferencia de calor del separador permitiendo que el clavo penetre en el separador a una longitud, velocidad y presión deseadas y evaluar la propiedad de resistencia al calor del separador a partir de ello.

[0147] Además, el método de evaluación de la propiedad de resistencia al calor de un separador según la presente invención puede incluir, además, la medición de la forma y el tamaño de una porción perdida o deformada por la penetración del clavo.

[0148] En referencia a la FIG.7, cuando el clavo caliente penetra en el separador, pueden formarse tres tipos de zonas. Se puede formar una forma de círculo concéntrico a partir del centro de la penetración.

[0149] La zona más central entre los tres tipos de región es una porción en la que el separador contacta directamente con el clavo. El diámetro «a» de la zona es igual al diámetro de la parte de mango del clavo y es un valor fijo.

[0150] Además, la zona formada en el lado exterior de la zona más central es una zona en la que el separador se pierde por el calor después de la penetración del clavo. El diámetro «b» de la zona es un diámetro de una zona de orificio que se forma en forma circular al observar el separador después de la prueba utilizando un microscopio. Debido a que se utiliza un clavo que presenta una sección transversal circular en la presente invención, la zona se asemeja a un círculo, pero cuando la zona no es un círculo, su superficie puede determinarse mediante conversión de la zona en un círculo que presente la misma superficie y con el diámetro del círculo.

[0151] Además, la zona formada en el lado más externo es una zona de poros obstruidos debido a la deformación del separador por calor y se genera después de la zona perdida «b», y puede distinguirse por la diferencia de brillo, en comparación con la zona en la que los poros están conservados. Lo anterior se puede medir mediante un microscopio electrónico o un microscopio óptico. La longitud «c» de esta porción puede calcularse mediante la medición de la longitud desde el centro de la zona perdida de la forma circular hasta la circunferencia de la zona en la que los poros se han obstruido después de la penetración, y después restando el radio de la zona perdida de la longitud medida, aunque la presente invención no se encuentra limitada a este ejemplo.

[0152] De manera similar, al medir la forma y el tamaño de una porción perdida o deformada por la penetración del clavo, es posible obtener más información sobre las propiedades de resistencia al calor de un separador.

[0153] A continuación en el presente documento la presente invención se describe en mayor detalle haciendo referencia a ejemplos. Sin embargo, las realizaciones según la presente invención pueden ser modificadas para conformar otras formas diversas, y el alcance de la presente invención no debe interpretarse como limitado a los ejemplos descritos posteriormente. Los ejemplos de la presente invención se proporcionan para describir más completamente la presente invención al experto en la materia.

[0154] Ejemplo 1

[0155] El separador objetivo se obtuvo mediante recubrimiento de una capa de recubrimiento inorgánico de 4µm, que contenía Al(OH)<3>en forma de partículas inorgánicas y PVDF como aglutinante en una relación de peso de 90: 10, sobre una película porosa de polietileno con un 37,3 % de porosidad, 9µm de grosor y 7,6 cm<2>de superficie. Por ejemplo, la porosidad puede medirse utilizando un método de medición de mercurio de acuerdo con la norma ASTM D4284-92, y el grosor puede medirse utilizando un instrumento de medición láser de la serie LG-700 de Orix systems. El separador se insertó en el equipo de medición tal como se muestra en la FIG.3. Después, se calentó el clavo a 300 °C, y se hizo descender el clavo para que penetrase en el separador una longitud predeterminada. Después, se obtuvo el cambio de temperatura a lo largo del tiempo del separador utilizando una cámara termográfica instalada en un ángulo predeterminado. Se puede utilizar una cámara termográfica disponible comercialmente. Se ilustra en la FIG.8.

[0156] Ejemplo comparativo 1

[0157] Se aplicó calor en el separador permitiendo que un hierro eléctrico entrara en contacto con el separador utilizado en el ejemplo 1.

[0158] Ejemplo experimental 1.

[0159] Se fotografiaron las formas del orificio formado en el separador en el que había penetrado el clavo en el ejemplo 1, y del orificio formado en el separador que había entrado en contacto con el hierro eléctrico en el ejemplo comparativo 1. Se muestra el resultado en la FIG.9.

[0160] En referencia a la FIG.9, el orificio en (a) el caso de uso de un clavo, era más similar a un círculo que (b) el caso de uso de un hierro eléctrico, y se observó una zona de poros obstruidos al formarse un separador alrededor del orificio. Cuando se utilizó un hierro eléctrico, las formas de los orificios eran irregulares y resultaba difícil encontrar zonas con poros obstruidos. Lo anterior se debe a que la penetración en el separador se produjo a una velocidad, presión y temperatura uniformes utilizando el clavo caliente.

[0161] Ejemplo 2

[0162] Se hizo que el clavo caliente penetrase en el separador de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto en que no se formó una capa de recubrimiento inorgánico sobre una película porosa de polietileno como separador objetivo, y se fotografió el cambio de temperatura del separador utilizando la cámara termográfica.

[0163] Ejemplo experimental 2:

[0164] Se seleccionaron tres puntos de medición arbitrarios A, B y C para la imagen térmica obtenida en los ejemplos 1 y 2, y se midió el cambio de temperatura de los puntos a lo largo del tiempo. Se muestran los resultados en la fig.10. Las FIGS.10(a), 10(b) y 10(c) muestran el cambio de temperatura en los puntos A, B y C, respectivamente. La temperatura se obtuvo mediante conversión del color mostrado en la imagen térmica en un cambio específico de valor numérico de la temperatura. En este tiempo, se calculó la distancia entre el punto de medición y el punto donde ha penetrado el clavo utilizando la fórmula 1, y se muestra el resultado en la FIG.8.

[0165] En referencia a la FIG.8, la distancia entre los puntos A, B y C y el punto de penetración es de 1,5 cm, 1,0 cm y 1,5 cm, respectivamente. A diferencia de lo que se muestra en la imagen, la distancia entre el punto A y el punto de penetración se calculó que era la misma que la distancia entre el punto C y el punto de penetración, y ello se debe a que la cámara termográfica estaba inclinada hacia el separador en un ángulo predeterminado. Según la presente invención, es posible garantizar la seguridad del operario mediante el cálculo de la distancia exacta utilizando la fórmula 1 sin acercarse al clavo a alta temperatura.

[0166] Además, en referencia a la FIG.10, en el caso del ejemplo 1, en el que se formó una capa de recubrimiento inorgánico en el separador, la tasa de calentamiento fue más lenta que en el ejemplo 2, en el que no se formó una capa de recubrimiento inorgánico en el separador (ver la porción indicada por una línea de puntos), y la temperatura después del calentamiento también era más baja en el ejemplo 1 que en el ejemplo 2. Lo anterior se debe a que Al(OH)<3>, que se utilizó para la capa de recubrimiento inorgánico, bajó la temperatura circundante y actuó como un material de resistencia térmica para evitar el incremento de temperatura del separador.

[0167] Según la presente invención, resulta posible ajustar fácilmente la temperatura y la presión aplicadas en un separador y verificar de esta manera el comportamiento de transferencia del calor y mostrar la información verificada en forma de diagrama mediante la penetración de un clavo que ha sido calentado a una temperatura predeterminada en el separador y la medición de la temperatura del mismo.

[0168] La descripción anterior es meramente ilustrativa de la idea técnica de la presente invención, y el experto en la materia a la que se refiere la presente invención puede realizar diversas modificaciones y variaciones sin apartarse de las características esenciales de la presente invención. Por lo tanto, los dibujos descritos en la presente invención no están destinados a limitar la idea técnica de la presente invención, sino a describir la presente invención, y el alcance de la idea técnica de la presente invención no se encuentra limitado por dichos dibujos. El alcance de protección de la presente invención debe ser tal como se define mediante las reivindicaciones siguientes

[0169] Por otro lado, en la presente especificación, se utilizan términos que indican direcciones, tales como arriba, abajo, izquierda, derecha, antes y después, aunque resulta evidente que estos términos son solo para conveniencia de la descripción y que pueden cambiar dependiendo de la ubicación del objeto o la ubicación del observador.

[0170] Descripción de números de referencia

[0171] 10: separador

[0172] 100: aparato para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador

[0173] 110: unidad de fijación

[0174] 120: clavo

[0175] 130: unidad de calentamiento

[0176] 131: cuerpo

[0177] 132: bobina

[0178] 133: unidad de control de la temperatura

[0179] 140: unidad de medición de temperatura

[0180] 150: controlador

[0181] 151: unidad de desplazamiento

Claims (13)

1. REIVINDICACIONES

1. Aparato (100) para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador, en donde el aparato (100) comprende:

una unidad de fijación de separador (110) configurada para fijar el separador (10),

un clavo (120) configurado para ser posicionado perpendicularmente al separador (10) sobre una superficie del separador (10) y para penetrar en el separador (10) mediante un movimiento vertical, una unidad de calentamiento (130) configurada para calentar el clavo (120), y

una unidad de medición de temperatura (140) configurada para medir una temperatura del separador (10) penetrado por el clavo (120), caracterizada porque la unidad de medición de temperatura (140) incluye una cámara termográfica.

2. Aparato (100) según la reivindicación 1, en el que la unidad de calentamiento (130) incluye:

un cuerpo (131) en el que se inserta el clavo (120) y que incluye un material resistente al calor, una bobina (132) para calentar el clavo (120) en el cuerpo (131), y

una unidad de control de la temperatura (133) configurada para ajustar la temperatura del clavo (120).

3. Aparato (100) según la reivindicación 2, en el que un extremo del clavo (120) se inserta en el cuerpo (131), y el clavo (120) presenta una estructura circundada por la bobina (132).

4. Aparato (100) según la reivindicación 1, en el que la cámara termográfica está configurada para ser instalada en un ángulo respecto al clavo (120) y al separador (10).

5. Aparato (100) según la reivindicación 1, que comprende, además, un controlador (150) configurado para controlar el tiempo de desplazamiento, una distancia de desplazamiento y una velocidad de desplazamiento del clavo (120).

6. Aparato (100) según la reivindicación 1, que comprende, además, una unidad de procesamiento de datos configurada para recibir datos de medición transmitidos desde la unidad de medición de temperatura (140), y para extraer datos de distribución de temperatura del separador (10) de los datos de medición.

7. Aparato (100) según la reivindicación 6, en el que la unidad de procesamiento de datos está configurada para extraer una temperatura según una distancia entre un punto de medición y un punto del separador (10), en el que el clavo (120) ha penetrado, y un cambio de temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo.

8. Aparato (100) según la reivindicación 7, en el que la distancia se calcula mediante la fórmula 1, a continuación:

en la que «x» denota la distancia, «d» denota la longitud de una porción en la que el clavo (120) ha penetrado en el separador (10), y «θ» denota un ángulo entre el clavo (120) y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura (140) con el punto en el que el clavo (120) ha penetrado.

9. Método para evaluar una propiedad de resistencia al calor de un separador (10), en donde el método comprende:

fijar el separador (10),

calentar un clavo (120) y desplazar el clavo (120) en una dirección perpendicular al separador (10) para penetrar de esta manera en el separador (10), y

medir una temperatura del separador (10) en el que ha penetrado el clavo (120),

caracterizado porque la temperatura del separador (10) en el que ha penetrado el clavo (120) es medida por una cámara termográfica.

10. Método según la reivindicación 9, en el que la medición de la temperatura del separador (10) en el que ha penetrado el clavo (120) se lleva a cabo extrayendo de datos de medición datos de distribución de temperatura del separador (10).

11. Método según la reivindicación 10, en el que los datos de distribución de temperatura del separador (10) incluyen una temperatura según una distancia entre un punto de medición y un punto del separador (10), en el que el clavo (120) ha penetrado, y un cambio de temperatura del punto de medición a lo largo del tiempo.

12. Método según la reivindicación 11, en el que la distancia se calcula mediante la fórmula 1, a continuación:

en la que «x» denota la distancia, «d» denota la longitud de una porción en la que el clavo (120) ha penetrado en el separador (10), y «θ» denota un ángulo entre el clavo (120) y una línea recta que conecta la unidad de medición de temperatura (140) con el punto en el que el clavo (120) ha penetrado.

13. Método según la reivindicación 9, que comprende, además, medir una forma y un tamaño de una porción perdida o deformada por la penetración del clavo (120).