專利名稱：鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，移動設(shè)備如智能手機，筆記本電腦，攝像機以及EV(電動汽車)等將得到越來越廣泛的應(yīng)用，從而形成了對鋰離子電池的大量需求。極片是鋰離子電池的核心部件，是鋰離子電池生產(chǎn)過程中的非常重要的環(huán)節(jié)。極片的粘結(jié)性直接決定鋰離子電池的性能，如果極片的粘結(jié)力不好，就會存在容量低、循環(huán)性能差、自放電快等質(zhì)量問題。所以，極片生產(chǎn)出來后，檢測極片粘結(jié)性的工作尤為重要。行業(yè)內(nèi)現(xiàn)有的極片粘結(jié)性檢測方法主要有兩種一種是劃格法(GB/T9286-88)， 即用劃格器在極片上劃出橫豎交叉的網(wǎng)格，使涂膜被劃破，然后通過觀察涂膜脫落程度來為極片粘結(jié)力判定等級；另一種是拉力法(CN201464346U)，即用膠帶粘在極片表面上，然后以一定速度將膠帶和極片分離，記錄膠帶和極片分離的拉力，通過拉力大小來判定為極片粘結(jié)性的優(yōu)劣。然而，以上兩種方法都存在很大的缺陷，前一種由于劃格時受手勢及力度的影響， 導(dǎo)致檢測結(jié)果有較大偏差。后一種由于膠帶和極片的粘結(jié)力受粘貼時壓力的影響，以及膠帶和極片分離時拉力波動較大，導(dǎo)致檢測結(jié)果很難判定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，通過該方法可以快速、準(zhǔn)確地判定鋰離子電池極片粘結(jié)性的優(yōu)劣，進而確保鋰離子電池的性能。為了實現(xiàn)第一個發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，通過對極片式樣施加超聲波震動，使極片上的涂膜脫落，然后根據(jù)涂膜脫落的量來對比判斷極片粘結(jié)性，脫落量多粘結(jié)性差，脫落量少粘結(jié)性好。所述的鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，所述檢測的步驟具體為，第一，制作極片式樣，極片式樣要包含集流體區(qū)和膜片區(qū)；第二，振動前稱重，對振動前所取極片式樣進行稱重，將用分析天平稱得的式樣重量記為G ；第三，安裝極片式樣，安裝式樣時，要將式樣的集流體區(qū)安裝于活動夾板和固定夾板之間，并通過調(diào)節(jié)螺栓將集流體區(qū)以面接觸的形式夾緊；第四，啟動電機及調(diào)節(jié)參數(shù)，將超聲波的振幅設(shè)為10 lOOum，頻率設(shè)為20 40KHZ，對極片式樣施加一定時間的振動，使極片上的涂膜脫落，記錄振動時間；第五，振動后稱重，對振動后的極片式樣進行稱重，將用分析天平稱得的式樣重量記為G’ ；第六，判定極片粘結(jié)性，通過對比G和G’的大小來判定極片粘結(jié)性。作為本發(fā)明鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法的一種改進，所述超聲波振動器發(fā)出振動的振幅為30um，頻率為30KHZ。作為本發(fā)明鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法的一種改進，所述方法檢測時，極片式樣與式樣夾具之間采用面接觸的形式夾緊，以便極片式樣更有效地接收超聲能量。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法有以下優(yōu)勢一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，其通過對極片式樣施加一定時間的超聲波振動，使極片上的涂膜脫落，然后根據(jù)涂膜脫落的量來對比判斷極片粘結(jié)性，脫落量多粘結(jié)性差，脫落量少粘結(jié)性好。該方法利用了超聲波振動器發(fā)出的超聲波振動，為極片的粘結(jié)性檢測提供了一種新思路；傳統(tǒng)的劃格法由于劃格時受手勢及力度的影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果有較大偏差，傳統(tǒng)的拉力法由于膠帶和極片的粘結(jié)力受粘貼時壓力的影響，以及膠帶和極片分離時拉力波動較大，導(dǎo)致檢測結(jié)果很難判定，而本實用新型的超聲波振動表征的是極片整體，屏蔽了極片各個位置粘結(jié)性的差異，使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確；該方法簡單、實用，可快速檢測出極片的粘結(jié)性。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測設(shè)備，通過該設(shè)備可以快速、準(zhǔn)確地判定鋰離子電池極片粘結(jié)性的優(yōu)劣。該檢測設(shè)備的技術(shù)方案如下一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測設(shè)備，包括操作臺，設(shè)置在操作臺內(nèi)的超聲波振動器，超聲波振動器與振動支架的一端連接，振動支架另一端與式樣夾具固定連接，以及設(shè)置在操作臺上并與式樣夾具配合使用的托盤。所述超聲波振動器可以借助振動支架和式樣夾具對極片式樣施加一定時間的超聲波振動，使極片上的涂膜脫落。所述式樣夾具包括框架，設(shè)置在框架內(nèi)的固定板、活動夾板和固定夾板，所述的固定板與振動支架固定連接，所述的固定板上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)活動夾板的調(diào)節(jié)螺栓。此式樣夾具能以面接觸的形式將極片式樣夾緊，以便于極片式樣有效接收超聲能量。所述活動夾板、固定板和固定夾板平行設(shè)置在框架內(nèi)，所述的框架設(shè)置有導(dǎo)軌?；顒訆A板可通過導(dǎo)軌在框架內(nèi)部固定板和固定夾板之間平行移動，調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)活動夾板的位置，并可以將其緊固。所述振動支架、式樣夾具都為金屬材質(zhì)，以便于有效傳播超聲能量。所述振動支架為倒“L”型，方便安裝和使用。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測設(shè)備有以下優(yōu)勢一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測設(shè)備，包括操作臺，設(shè)置在操作臺內(nèi)的超聲波振動器，超聲波振動器與振動支架的一端連接，振動支架另一端與式樣夾具固定連接，以及設(shè)置在操作臺上并與式樣夾具配合使用的托盤。該設(shè)備利用了超聲波振動器發(fā)出的超聲波振動來檢測極片的粘結(jié)性，超聲波振動表征的是極片整體，屏蔽了極片各個位置粘結(jié)性的差異，使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確；該設(shè)備操作簡便，可快速檢測出極片的粘結(jié)性；該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡易，易于大批量制造。


圖1為本發(fā)明中的極片粘結(jié)性檢測設(shè)備示意圖；圖2為本發(fā)明中的極片粘結(jié)性檢測設(shè)備中的式樣夾具示意圖；圖3本發(fā)明中需要檢測的極片式樣示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進行詳細說明。請參閱圖1，本實用新型鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測設(shè)備，其包括操作臺1、超聲波振動器2、振動支架3、式樣夾具4、以及托盤5。所述超聲波振動器2位于操作臺1的內(nèi)部，振動支架3 —端與超聲波振動器2與固定連接，另一端與式樣夾具4固定連接，這樣，振動支架3可將超聲波振動器2發(fā)出的振動直接傳遞給式樣夾具4。托盤5位于操作臺1的上方、式樣夾具4的正下方，與式樣夾具4配合使用，用于盛裝振動后從極片式樣脫落下來的部分涂膜。請參閱圖2和圖3，式樣夾具4包括框架40、固定板41、活動夾板42、固定夾板43、 以及調(diào)節(jié)螺栓44，其中，所述的框架40設(shè)置有導(dǎo)軌401 ；極片式樣包括集流體區(qū)61和涂膜區(qū)62。式樣夾具4中的活動夾板42與固定板41和固定夾板43平行，活動夾板42可通過框架40內(nèi)的導(dǎo)軌401在夾具內(nèi)部固定板41和固定夾板43之間平行移動，所述的固定板 41與振動支架3固定連接。極片式樣的集流體區(qū)61安裝于活動夾板42和固定夾板43之間，并通過調(diào)節(jié)螺栓 44將集流體區(qū)61以面接觸的形式夾緊，以便于極片充分接收來自于超聲波振動器2發(fā)出的
超聲能量。振動支架和式樣夾具采用的材質(zhì)為銅。極片粘結(jié)性的檢測時，先對極片式樣施加一定時間的超聲波振動，使極片上的涂膜脫落，然后通過極片式樣上涂膜的脫落量來判定極片粘結(jié)性的優(yōu)劣。極片粘結(jié)性檢測的操作流程如下第一步，制作極片式樣。制作極片式樣時要注意，極片式樣要包含集流體區(qū)和膜片區(qū)，如圖3所示。集流體區(qū)用于與式樣夾具接觸，以避免安裝式樣時，夾具損傷極片式樣的膜片區(qū)。第二步，振動前稱重。要對振動前所取極片式樣進行稱重，將用分析天平稱得的式樣重量記為G。第三步，安裝極片式樣。安裝式樣時，要將式樣的集流體區(qū)安裝于活動夾板和固定夾板之間，并通過調(diào)節(jié)螺栓將集流體區(qū)以面接觸的形式夾緊，以便于極片充分接收來自于超聲波振動器發(fā)出的振動力。第四步，啟動電機及調(diào)節(jié)參數(shù)。將超聲波的振幅設(shè)為 30um,頻率設(shè)為20KHZ，對極片式樣施加一定時間的振動，使極片上的涂膜脫落，記錄振動時間。第五步，振動后稱重。對振動后的極片式樣進行稱重，將用分析天平稱得的式樣重量記為G’。第六步，通過對比G和G’的大小來判定極片粘結(jié)性。下面對判定極片粘結(jié)性的方法進行舉例說明先選取相同大小但不同配方或不同工藝生產(chǎn)出來的的兩個極片式樣，記為式樣A 和式樣B。用天平稱量各自的重量，記為( 和(Λ。將式樣A的集流體區(qū)夾在式樣夾具4中， 然后啟動超聲波振動器對式樣A施加振動力，直到式樣A的膜片區(qū)明顯脫落，停止振動，并
5記錄振動時間。然后對式樣B施加同樣時間的振動力，方法同式樣A，這里不再贅述。振動后再用天平稱量式樣的重量，記為( ’和( ’，通過計算各式樣膜片的脫落率n來判定式樣粘結(jié)性的優(yōu)劣。其中，nA= (Ga-Ga')/Ga, ηΒ = ((Λ-Gb’)/( ，脫落率η越大，說明該式樣的粘結(jié)性越差。本發(fā)明也可以進行定性對比，初步判斷極片粘接性的優(yōu)劣，即先選取相同大小但不同配方或不同工藝生產(chǎn)出來的的兩個極片式樣，記為式樣A和式樣B，然后對式樣A和式樣B振動相同的時間，最后將式樣A和式樣B放在一起對比，膜片脫落嚴(yán)重的，其粘結(jié)性就較差。鑒于鋰電行業(yè)內(nèi)還沒有檢測極片粘結(jié)力的標(biāo)準(zhǔn)，我們可以根據(jù)極片粘結(jié)力對電池性能的影響，來定義極片粘結(jié)力的標(biāo)準(zhǔn)。進而，確定該設(shè)備需要的振動頻率、振幅、振動時間。根據(jù)上述說明書的揭示和指導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實施方式進行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，其特征在于通過對極片式樣施加超聲波震動，使極片上的涂膜脫落，然后根據(jù)涂膜脫落的量來對比判斷極片粘結(jié)性，脫落量多粘結(jié)性差，脫落量少粘結(jié)性好。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，其特征在于所述檢測的步驟具體為，第一，制作極片式樣，極片式樣要包含集流體區(qū)和膜片區(qū)；第二，振動前稱重，對振動前所取極片式樣進行稱重，將用分析天平稱得的式樣重量記為G;第三，安裝極片式樣，安裝式樣時，要將式樣的集流體區(qū)安裝于活動夾板和固定夾板之間，并通過調(diào)節(jié)螺栓將集流體區(qū)以面接觸的形式夾緊；第四，啟動電機及調(diào)節(jié)參數(shù)，將超聲波的振幅設(shè)為10 lOOum，頻率設(shè)為20 40KHZ， 對極片式樣施加一定時間的振動，使極片上的涂膜脫落，記錄振動時間；第五，振動后稱重，對振動后的極片式樣進行稱重，將用分析天平稱得的式樣重量記為G，；第六，判定極片粘結(jié)性，通過對比G和G’的大小來判定極片粘結(jié)性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，其特征在于所述超聲波振動器發(fā)出振動的振幅為30um，頻率為30KHZ。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，其特征在于檢測時，極片式樣與式樣夾具之間采用面接觸的形式夾緊。
5.一種權(quán)利要求1-4所述鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法用設(shè)備，其特征在于包括操作臺(1)，設(shè)置在操作臺(1)內(nèi)的超聲波振動器O)，超聲波振動器( 與振動支架(3) 的一端連接，振動支架C3)另一端與式樣夾具(4)固定連接，以及設(shè)置在操作臺(1)上并與式樣夾具(4)配合使用的托盤(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種權(quán)利要求1-5所述鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法用設(shè)備，其特征在于所述式樣夾具(4)包括框架(40)，設(shè)置在框架00)內(nèi)的固定板(41)、活動夾板0 和固定夾板(43)，所述的固定板與振動支架C3)固定連接，所述的固定板 (41)上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)活動夾板0 的調(diào)節(jié)螺栓G4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種權(quán)利要求1-5所述鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法用設(shè)備，其特征在于所述活動夾板(42)、固定板和固定夾板平行設(shè)置在框架GO) 內(nèi)，所述的框架GO)設(shè)置有導(dǎo)軌001)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種權(quán)利要求1-5所述鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法用設(shè)備，其特征在于所述振動支架(3)、式樣夾具(4)都為金屬材質(zhì)。
9.權(quán)利要求5所述的一種權(quán)利要求1-5所述鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法用設(shè)備，其特征在于所述振動支架(3)為倒“L”型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池極片粘結(jié)性的檢測方法，其通過對極片式樣施加一定時間的超聲波振動，使極片上的涂膜脫落，然后通過極片式樣上涂膜的脫落量來判定極片粘結(jié)性的優(yōu)劣。該技術(shù)方案的有益效果1.振動表征的是極片整體，屏蔽了極片各個位置粘結(jié)性的差異，使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確；2.方法簡單、實用，可快速檢測出極片的粘結(jié)性。
文檔編號G01N5/00GK102235957SQ20111020412
公開日2011年11月9日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者何東銘, 史冊, 蘇樹發(fā) 申請人:東莞新能源科技有限公司, 寧德新能源科技有限公司