本发明属于电池极片吸液性能测试
技术领域：
，具体涉及一种电池极片吸液性的测定装置。
背景技术：
：极片吸液性通常称为浸润性，极片的浸润性通常用体系浸润时间或者浸润速率来进行表示，它涵盖了电解液接触颗粒、在颗粒表面充分润湿以及进入颗粒堆积孔隙的过程。因此影响固液界面润湿的因素(固液相接触角、液相粘度)和影响电极液相扩散的因素(孔结构)都会影响到浸润性。目前不断追求电池的高比能、高功率化，由此对电池极片制作工艺提出了更高的要求，也会导致电池的容量发挥不出来或者倍率性能有所下降，而电解液对极片的润湿性能正是导致其性能下降的主要因素之一。现有技术中，公告号为cn205808865u的中国专利提出了“一种用于评价锂离子电池极片吸液性能的装置”，包括极片和装有电解液的烧杯，烧杯设于密封罩内，密封罩内设有支撑架，极片的顶端与支撑架连接，极片的底端浸于烧杯中的电解液里，电解液沿着极片上升，支撑架上设有用于检测极片的吸液能力的检测装置，该装置通过毛细管作用，检测电解液在单位时间内沿着极片上升的吸附重量来进行量化。该装置的不足之处在于，悬挂的电子秤测量精度不高，且每隔固定时间记录极片吸附电解液的重量误差大，没有对测出的多个单位时间内极片吸附电解液的重量数据进行进一步处理，筛选出具有代表性的数据代表该极片对电解液的吸液性能，因此，该装置无法准确的评价极片的电解液的吸附性能。技术实现要素：本发明的目的是提供一种电池极片吸液性的测定装置，用于解决现有技术无法准确的评价极片的电解液的吸附性能的问题。为解决上述技术问题，本发明提出一种电池极片吸液性的测定装置，包括以下解决方案：包括用于放置电解液的载物台，以及用于测量极片吸收电解液质量的天平，天平的传感器区域上布置有用于悬挂极片的夹具，所述天平还设置有用于传输极片吸液质量的数据接口，数据接口连接用于采集极片吸液质量的数据采集模块，数据采集模块用于根据采集的极片吸液质量计算极片吸液速率。本发明将极片悬挂到固定在天平的夹具上，当天平读数稳定后，将天平的读数清零，然后调整升降台的高度，将布置在升降台上并装有电解液的烧杯升高，直到一定长度的极片浸入电解液中，数据采集模块采集天平检测的质量数据，并根据质量数据计算极片吸液速率。本发明计算的极片吸液速率能够准确的评价极片的电解液的吸附性能，同时，可将天平的所有读数自动收集起来，实验结束后可处理数据。进一步，所述夹具包括布置在天平的传感器区域上的底座，底座上固定有连接架，连接架固定连接有悬挂杆，实现极片的悬挂，能够将极片悬空于天平上端，且不影响对极片吸收的电解液的量的测试。进一步，悬挂杆布置有用于悬挂极片的挂钩，方便悬挂极片。进一步，所述悬挂杆设置有通孔，所述挂钩通过通孔固定在悬挂杆上，方便在需要悬挂极片时取下挂钩。所述夹具采用轻材质，且总质量不超过10g，保证天平测量极片吸附电解液质量的准确性。进一步，所述数据采集模块进行数据采集的总时间在极片插入电解液后的480s-1400s之间，保证极片能够最大限度的吸附电解液。进一步，所述数据采集的周期为50ms-500ms，间隔时间小，采集的数据点多，保证计算极片吸液速率的准确性。进一步，所述数据采集模块根据采集的极片吸液质量和时间，拟合极片吸附的电解液质量随时间的直线，将直线的斜率作为吸液量的量化指标。进一步，还包括密封罩，所述天平放置在通风橱中，通风橱的顶部设有能够使所述连接架贯穿的开口，防止其他因素导致天平产生读数误差。进一步，还包括装盛所述电解液的容器。进一步，所述载物台设有升降机构，通过调整升降机构的高度实现电解液浸入到极片的设定位置上，防止多次测量极片吸液速率时，极片的不同长度浸入电解液导致的测量误差。附图说明图1是本发明的一种电池极片吸液性的测定装置示意图；图2-1是本发明提供的一种夹具的主视图；图2-2是本发明提供的一种夹具的左视图；图2-3是本发明提供的一种夹具的俯视图；图3是本发明数据采集模块采集极片吸附电解液的质量数据示意图；图4是根据极片吸附电解液的质量数据在相应时间段内拟合直线示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。如图1所示，电池极片吸液性的测定装置包括：用于放置电解液的升降台，称量电解液的烧杯，以及用于测量极片吸收电解液质量的天平，天平的传感器区域上布置有用于悬挂极片的夹具，天平还设置有用于传输极片吸液质量的数据接口，数据接口连接用于采集极片吸液质量的数据采集模块，用于计算极片的吸液速率。上述夹具的结构如图2所示，包括布置在天平的传感器区域上的底板1，地板1上固定有垂直连接架2，垂直连接架2固定连接有悬挂杆3，悬挂杆3布置有用于悬挂极片的挂钩；且悬挂杆3设置有通孔，所述挂钩通过通孔固定在悬挂杆3上。且该夹具采用轻材质，且总质量不超过10g。上述测定装置的操作步骤为：取下夹具，在夹具末端的挂钩上悬挂一待测极片，该悬挂位置点为距离极片顶端某一位置处，悬挂有极片的测试夹具放置在天平的中心传感器区域，当天平读数稳定后，将天平的读数清零，然后调整升降台的高度，将布置在升降台上并装有电解液的烧杯升高，直到一定长度的极片浸入电解液中，此时电解液浸入到极片的设定位置上。另外，测试过程中需要在装有电解液的容器上的对应位置做标记，并定时加量，确保电解液的量在容器中的同一位置点。然后，数据采集模块采集天平检测的质量数据，进行数据采集的总时间为极片插入电解液后的480s-1400s，且数据采集的周期为50ms-500ms，数据采集模块根据质量数据计算极片吸液速率，即极片质量变化值与对应时刻差值的最大比值。下面将根据具体的实例证明，该计算的极片吸液速率能够准确的评价极片的电解液的吸附性能。一、待测试极片的测试制备：取一钢板作为测量底板，将极片裁为一固定形状，同时在距离顶端某一位置处处用注射器的针头钻孔；所有测试极片均裁为统一大小，测试过程中将极片安装在夹具顶端的挂钩上，保证垂直距离。二、极片吸液性的测试：将天平放置在通风橱中，测试过程中切勿开启通风橱，调整天平平衡后将搭建好的测量装置放置在天平的中心位置，测量装置的末端挂钩上悬挂有测试极片，极片稳定不动后，观察天平读数，当天平读数稳定后，清零；将装有电解液的塑料瓶放置在下端的升降台上，在天平上做一标记，随后打开天平读数测量软件，点击“读数”按钮，此时软件界面将会显示天平此时的示数及时间的变化，随后转动升降台，将升降台升至刻线处，同时确保极片的末端浸在电解液中，观察软件示数变化，在测试480s-1400s后点击“结束”按钮，随后点击“保存”按钮，将测试的质量数据保存在相应的文件中。三、数据处理测试完成后处理数据并量化吸液性指标，以一段时间里的吸液量与吸液时间的曲线的拟合直线的斜率来计算，根据毛细作用的原理可知，时间与质量是成正比例关系的，这种计算方式可以排除掉测试过程中温度、湿度及其他因素对测试过程的影响。数据采集模块采集极片吸附电解液的质量数据如图3所示，为极片吸附的电解液质量随时间的曲线，根据其曲线变化，设定在t1-t2之间的吸液速率作为其吸液速率，该吸液速率为极片的吸液性指标，其中t1为1s-600s，t2为600s-1200s，截取此段时间内质量与时间的数据，绘图并将拟合出来的直线的斜率，作为吸液量的吸液性指标，如图4所示。根据此计算方式，对某一极片的测试结果如表1所示。表1从上表中可以看出，利用设计的工装夹具及测试方法对测试极片进行吸液性测试，测试的结果基本保持稳定，且准确性较高。为了进一步说明此方法的适用性，针对不同极片分别进行了测试，测试结果如表2所示。表2极片类型吸液速率(×10-3mg/s)rsd(％)2#(96％石墨)18.002.783#(94％石墨)12.701.364#(92％石墨)15.400.92从上表中可以看出，针对不同的测试极片，其吸液性会有明显的差距，且针对每次测试的极片，都能保证其测试的rsd(误差)小于5％，说明此方法的准确性及稳定性。本发明的锂离子电池极片吸液性测定装置和测试方法，可以客观且准确的表征电池极片吸液性的大小，且误差小，可重复性好，为电池设计及其制造工艺提供了可靠的依据。本发明的数据采集模块不仅可实现对数据的自动采集，还可收集极片在吸液整个过程中的重量变化，同时还能够高精度、实时检测出吸液的变化过程。本发明采用了更为精确且稳定的电子天平实现对极片吸液量进行称量，且创造性的设计出悬挂极片装置，从而能够高精度检测出极片中吸收的电解液的微量变化，且不影响测试过程。以上所述仅为本发明的优选实施例，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权利要求范围之内。当前第1页12