一种正极材料电导率检测装置的制作方法

本实用新型属于汽车配件领域，具体是指一种正极材料电导率检测装置。

背景技术：

锂离子电池分布在我们生活中的每一个角落，其应用领域包括手机、平板电脑、智能手表、电动汽车、无人机以及各类其他电动工具。锂离子电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成，正极材料在锂电池的生产总成本里占40％以上，材料性能直接影响锂离子电池的容量、寿命、能量密度、功率密度等性能，所以新型正极材料在下一代锂电池技术中占据核心地位。

对正极材料的检测也是研发的一个重要过程，如今在检测正极材料电导率时由于人员参与的原因，导致其很容易出现误差，同时，如今的各项检测产品对正极材料的电导率的检测准确性也较低。

所以，如今需要一款检测更加准确的装置，以进一步推动人们对锂离子电池的研发速度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述问题，提供一种正极材料电导率检测装置，降低了检测人员的参与度，进而很好的降低了人为误差的发生机率，提高了产品的使用效果和检测精度。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种正极材料电导率检测装置，包括控制箱，设置在控制箱内部的控制器，设置在控制箱上且与控制器相连接的显示屏和若干个按键，前端与控制器相连接的传输线，通过插线端口与传输线的后端相连接的检测盒，以及设置在插线端口中的信号采集电路。

进一步的，所述检测盒主要由呈矩形且顶部开口的盒体，设置在盒体顶部的盒盖，设置在盒体侧壁外侧的插线端口，设置在盒体内部两个相对面上的两块电极板，设置在盒体内部任意侧壁上的温度传感器，以及设置在盒体底部的加热电阻丝层组成。

作为优选，所述盒体上设置有一圈环绕其顶部开口的凹槽，该凹槽设置在盒体的内侧或外侧，且在盒盖与盒体相接触的位置处还设置有与该凹槽相匹配的凸条。

作为优选，所述两块电极板和温度传感器均镶嵌于盒体内壁上，且其表面与盒体内壁平齐。

作为优选，所述盒体底部的外侧面上开设有凹槽，加热电阻丝层则设置该凹槽中，在凹槽下侧还设置有一个与该凹槽过盈配合的底盖。

作为优选，所述两块电极板、温度传感器以及加热电阻丝层均与插线端口相连接，且温度传感器与设置在插线端口中的信号采集电路相连接。

再进一步的，所述信号采集电路由滤波电路和振荡电路组成。

作为优选，所述滤波电路主要由运算放大器P1，运算放大器P2，一端接地、另一端经电容C1后与运算放大器P1的负输入端相连接的电阻R2，一端接地、另一端与运算放大器P1的正输入端相连接的电阻R4，一端与电容C1和电阻R2的连接点相连接、另一端顺次经电容C2和电阻R3后与运算放大器P1的负输入端相连接的电阻R1，一端与电阻R3和电容C2的连接点相连接、另一端与运算放大器P1的输出端相连接的电阻R5，一端与运算放大器P1的输出端相连接、另一端与运算放大器P2的负输入端相连接的电阻R7，一端与运算放大器P1的输出端相连接、另一端经电阻R6后与运算放大器P2的负输入端相连接的电容C3，一端与运算放大器P2的正输入端相连接、另一端接地的电阻R8，一端与运算放大器P2输出端相连接、另一端与电容C3和电阻R6的连接点相连接的电阻R9，以及一端与电容C2和电阻R1的连接点相连接、另一端与电阻R6和电容C3的连接点相连接的电阻R10组成；其中，电阻R1和电阻R2的连接点作为该滤波电路的输入端，运算放大器P2的输出端作为该滤波电路的输出端。

作为优选，所述振荡电路主要由运算放大器P3，正极与运算放大器P3的正输入端相连接、负极接地的极性电容C5，与极性电容C5并联设置的电阻R11，一端与极性电容C5的负极相连接、另一端与运算放大器P3的负输入端相连接的电阻R12，负极与运算放大器P3的正输入端相连接、正极经电位器RP1后与运算放大器P3的负输入端相连接的极性电容C4，以及一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与运算放大器P3的输出端相连接的电阻R13组成；其中，运算放大器P3的正输入端与运算放大器P2的输出端相连接，运算放大器P3的输出端作为该振荡电路的输出端。

作为优选，所述滤波电路的输入端与温度传感器相连接，振荡电路的输出端通过传输线与控制器相连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型通过插线端口的设计将检测盒设计成了可分离的装置，在使用时可以事先在不同的检测盒中填装不同的正极材料，并在最后集中进行检测，极大的提高了检测的效率。

(2)本实用新型在检测盒中设置有温度传感器以及加热电阻丝层，可以根据需求对同一个材料的不同温度下的电导率进行检测，进一步提高了产品的功能性。

(3)本实用新型的电路可以分别对调整振角频率ω和品质因素Q进行调整，且在调整时他们相互之间不会产生影响，极大的提高了电路的使用效果，同时很好的提高了电路使用的灵活性。

(4)本实用新型仅在填装材料和更换检测盒时需要相关人员进行手动操作，其他的检测过程均能通过产品自动完成，如此便能极大的降低人为的操作失误，大大提高了产品的使用效果与检测的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的检测盒的剖面结构图。

图3为本实用新型的信号采集电路的电路结构图。

附图标记说明：1、控制箱；2、按键；3、显示屏；4、传输线；5、检测盒；6、盒盖；7、插线端口；8、电极板；9、温度传感器；10、加热电阻丝层；11、底盖。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，一种正极材料电导率检测装置，包括控制箱1，设置在控制箱内1部的控制器，设置在控制箱1上且与控制器相连接的显示屏3和若干个按键2，前端与控制器相连接的传输线4，通过插线端口7与传输线4的后端相连接的检测盒5，以及设置在插线端口7中的信号采集电路。

如图2所示，所述检测盒5主要由呈矩形且顶部开口的盒体，设置在盒体顶部的盒盖6，设置在盒体侧壁外侧的插线端口7，设置在盒体内部两个相对面上的两块电极板8，设置在盒体内部任意侧壁上的温度传感器9，以及设置在盒体底部的加热电阻丝层10组成。

所述盒体上设置有一圈环绕其顶部开口的凹槽，该凹槽设置在盒体的内侧或外侧，且在盒盖6与盒体相接触的位置处还设置有与该凹槽相匹配的凸条。

盒盖的作用主要是将盒体内部的空间与外部隔离，以避免外部的水分或尘埃落入盒体中而影响最终的检测结果，进一步提高了产品的使用效果与检测的准确性。

所述两块电极板8和温度传感器9均镶嵌于盒体内壁上，且其表面与盒体内壁平齐。

两块电极板平行设置，且两块电极板的大小相同。

所述盒体底部的外侧面上开设有凹槽，加热电阻丝层10则设置该凹槽中，在凹槽下侧还设置有一个与该凹槽过盈配合的底盖11。

在底盖上可以预留一个半月的翘口，在需要维护加热电阻丝层时便于取下底盖。

所述两块电极板8、温度传感器9以及加热电阻丝层10均与插线端口7相连接，且温度传感器9与设置在插线端口7中的信号采集电路相连接。

如图3所示，所述信号采集电路由滤波电路和振荡电路组成。

所述滤波电路主要由运算放大器P1，运算放大器P2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电容C1，电容C2以及电容C3组成。

连接时，电阻R2的一端接地、另一端经电容C1后与运算放大器P1的负输入端相连接，电阻R4的一端接地、另一端与运算放大器P1的正输入端相连接，电阻R1的一端与电容C1和电阻R2的连接点相连接、另一端顺次经电容C2和电阻R3后与运算放大器P1的负输入端相连接，电阻R5的一端与电阻R3和电容C2的连接点相连接、另一端与运算放大器P1的输出端相连接，电阻R7的一端与运算放大器P1的输出端相连接、另一端与运算放大器P2的负输入端相连接，电容C3的一端与运算放大器P1的输出端相连接、另一端经电阻R6后与运算放大器P2的负输入端相连接，电阻R8的一端与运算放大器P2的正输入端相连接、另一端接地，电阻R9的一端与运算放大器P2输出端相连接、另一端与电容C3和电阻R6的连接点相连接，电阻R10的一端与电容C2和电阻R1的连接点相连接、另一端与电阻R6和电容C3的连接点相连接。

其中，电阻R1和电阻R2的连接点作为该滤波电路的输入端，运算放大器P2的输出端作为该滤波电路的输出端。

其中的R9/R7<10，R8＝R7//R9，电容C1和电容C2均为197μ。

所述运算放大器P1和运算放大器P2的型号均为LM324，电阻R7的阻值不大于100KΩ，在设置时也可以选择最大阻值为100KΩ的电位器作为电阻R7。

电路的各项参数为：

振角频率

品质因素

在对电路中的ω和Q进行调整时可以进行单独，不会互相影响。

所述振荡电路主要由运算放大器P3，电阻R11，电阻R12，电阻R13，极性电容C4，记性电容C5以及电位器RP1组成。

连接时，电阻R11的正极与运算放大器P3的正输入端相连接、负极接地的极性电容C5，与极性电容C5并联设置，电阻R12的一端与极性电容C5的负极相连接、另一端与运算放大器P3的负输入端相连接，极性电容C4的负极与运算放大器P3的正输入端相连接、正极经电位器RP1后与运算放大器P3的负输入端相连接，电阻R13的一端与极性电容C4的正极相连接、另一端与运算放大器P3的输出端相连接。

其中，运算放大器P3的正输入端与运算放大器P2的输出端相连接，运算放大器P3的输出端作为该振荡电路的输出端。

通过振荡电路，可以很好的将信号调整为正弦波信号，输入电压加在运算放大器P3的正输入端，因此输出电压和输入电压同相，即ρA＝0，为了满足振荡器相位平衡条件，RC串并联网络的相位移ρF＝0，因此，在f＝f0时，ρA+ρF＝0，电路满足相位平衡条件。

振荡电路的振荡频率为：

为了满足起震的幅度平衡条件，运算放大器P3的放大倍数A>3，同相比例运算放大器的比例系数为1+RP1/R11，故1+RP1/R11>3，其中的RP1为电位器，可以根据实际情况进行微调进而提高了电路的适应能力与适用范围，可以很好的使电路起振。

所述滤波电路的输入端与温度传感器9相连接，振荡电路的输出端通过传输线4与控制器相连接。

使用时，将液态或粉末状的正极材料放入盒体中，接着再将盒盖盖上后将盒体通过传输线与控制器相连接即可。

便可很好的实现本实用新型。