专利名称：锂电池材料电阻率测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锂电池的测试装置，尤其是一种锂电池材料电阻率测试装置。
背景技术：
与铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池相比，锂离子二次电池由于具有比能量高，工作电压高，工作温度范围宽，自放电率低，循环寿命长，无污染，重量轻，安全性好等优点，自 1990年投入市场以来得到快速发展，目前已经占据了市场主流，成为笔记本电脑，移动通讯工具和照相机的主要电源。随着锂电池行业的发展，其先进性逐渐得到了各方面的认可，作为新兴能源行业， 很多方面依然不健全，需要完善，大量的研发和生产逐渐展开，研发中需要大量的材料试验和检验，然后用于分析，生产过程中同样需要检测一些制程中的材料性能，用于过程的控制。在锂电的研发和生产中，很多材料的电阻需要检测和控制，比如LFP粉、极片、导电剂等，但是目前还没有一种合适的仪器可以测量极片厚度方向上的电阻，测量粉体电阻的方法和设备也没有精确化、标准化。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种锂电池材料电阻率测试装置，能够精确的测量不同类型的锂电池材料的电阻率、电导率计算所需要的各种数据，并且能够使得测量方便易行。本实用新型一种锂电池材料电阻率测试装置，其技术方案是，包括机壳、压力表、 定时器、电阻表和控制模块，所述机壳上设置有第一接触块，所述第一接触块外套有一个限位块，所述第一接触块和限位块围绕形成一个半封闭的空间，该空间内容纳测量模块，一个对所述测量模块施加压力的施压装置，其施加压力的方向通过一个压杆由所述半封闭的空间未封闭的一端朝向所述第一接触块，所述施压装置施加压力的大小由所述控制模块控制，并且将压力大小显示于所述压力表，所述施压装置施加压力的时间由所述定时器通过控制模块控制，所述限位块为绝缘的，所述第一接触块和所述压杆分别电连接到所述电阻表的两个电阻测量输入端。本实用新型通过上述技术方案，精确的测量不同类型的锂电池材料的电阻率、电导率计算所需要的各种数据，并且能够使得测量方便易行。
图1为本实用新型锂电池材料电阻率测试装置的结构示意图；图2和图3为本实用新型锂电池材料电阻率测试装置测量模块的结构示意图。图中附图标记为，1.机壳；2.电阻表；3.定时器；4.压力表；5.压力调节旋钮； 6.开关；7.控制模块；8.气缸；9.压杆；10.限位块；11.第一接触块；12.第三接触块；13.模块料筒；14.第二接触块；15.第五接触块；16.限位柱；17.第四接触块。
具体实施方式
本实用新型提供了一种锂电池材料电阻率测试装置，如图1所示，包括机壳1、压力表4、定时器3、电阻表2和控制模块7，所述机壳1上设置有第一接触块11，所述第一接触块11外套有一个限位块10，所述第一接触块11和限位块10围绕形成一个半封闭的空间，该空间内容纳测量模块，一个对所述测量模块施加压力的施压装置，该施压装置可以采用气缸8，尤其是差动气缸，其施加压力的方向通过一个压杆9由所述半封闭的空间未封闭的一端朝向所述第一接触块11，所述施压装置施加压力的大小由所述控制模块7控制，并且将压力大小显示于所述压力表4，所述施压装置施加压力的时间由所述定时器3通过控制模块7控制，所述限位块10为绝缘的，所述第一接触块11和所述压杆9分别电连接到所述电阻表2的两个电阻测量输入端。所述测量模块可以如图2所示，包括一个第二接触块14，所述第二接触块14上套有一个绝缘的模块料筒13，所述第二接触块14与所述模块料筒13形成一个半密封的空间，该空间用来容纳待测的非成形的锂电池材料，一个第三接触块12从所述半密封的空间未密封的一段插入所述模块料筒13，从而将该空间密封，所述第三接触块12外表面沿纵向设置有表征第三接触块12伸入所述模块料筒13深浅的刻度，所述第三接触块12内设置有孔，所述孔将该封闭的空间与外界连通，所述孔露在外面的出口处设置有可拆卸的密封塞子，如图2所示的硅胶塞，所述第二接触块14与所述第一接触块11相接触并导通，所述压杆9将压力施加到所述第三接触块12上，并且所述压杆与第三接触块12也导通。所述第二接触块14为凸台状，所述模块料筒13套在所述第二接触块14的凸起部上，所述模块料筒13与第二接触块14的底部之间还有垫圈，如图2所示的硅胶垫圈。所述第三接触块12向外的一端还设置有一个凸部，该凸部的高度高于周围其它部分，如图2所示，该凸部的高度高于旁边硅胶塞得高度，所述压杆9施加压力的时候直接作用于该凸部。所述测量模块还可以如图3所示，包括一个第四接触块17，所述第四接触块17上设置有纵向的限位柱16，所述限位柱16穿过一个第五接触块15，所述第五接触块15能够沿限位柱16上下移动，并与所述第四接触块17将成形的锂电池材料夹紧，所述限位柱16 上设置有表征第五接触块15上下移动位置的刻度，所述第四接触块17与所述第一接触块 11相接触并导通，所述压杆9将压力施加到所述第五接触块15上，并且所述压杆9与第五接触块15也导通，所述第四接触块17与第五接触块15不导通。所述限位柱16与所述第四接触块17之间有绝缘层，如图3所示的聚四氟乙烯块。所述限位柱16绕测量模块纵向的中心均勻分布多个。所述第五接触块15向外的一端还设置有一个凸部，所述压杆9施加压力的时候直接作用于该凸部。所述压杆、第一接触块以及测量模块中相互导通的部件之间的接触面的粗糙度为镜面，并且这些接触面表面镀金。本实用新型提供了一台用来测量锂电池生产、研发中使用的粉体材料以及过程中的极片电阻的仪器，将需要测量电阻的粉体放在如图2所示的用来测量粉体电阻的测量模块中，设定需要的时间和压力，打开开关，取最终测量值；将需要测量电阻的片状或块状固体放在如图3所示的用来测量固体电阻的测量模块中，设定需要的时间和压力，打开开关， 取最终测量值，在测量时记录模块上的刻度位置，确知材料测量时的实际高度，为材料电阻率、电导率的计算提供数据。根据公式R=KL/S，(R是电阻、K是电阻率、L是长度、S是面积) 计算材料的电阻率，电阻率的倒数即为电导率。所述压杆、第一接触块和测量模块的第二、第三、第四、第五接触块均为青铜材质， 压杆、第一接触块的接触面表面粗糙度均为镜面，表面镀金，测量模块的第二、第三、第四、 第五接触块的接触面的表面粗糙度均为镜面，表面镀金，所述用来测量粉体模块的盛放粉体的模块料筒是聚四氟乙烯材质，所述限位柱为不锈钢材质，所述限位柱和模块下接触块之间用聚四氟乙烯块绝缘，所述第三、第五接触块的凸部为青铜材质，所述第一接触块具有限位作用，保证压杆、模块的中心在同一垂直直线上。粉体电阻测量以测量LFP粉料电阻为例，取少量LFP粉料，加入图2所示的模块料筒13中，然后将第三接触块12放进模块料筒13中，轻轻将其下压排气，当有第三接触块12不再下降时，用平头硅胶塞塞住排气孔，用压力调节旋钮5设定测量使用的压力，压力会在压力表4上显示，在定时器3上设定测量的时间，然后将测量模块放进限位块10，打开开关6，这时压杆9会压下，电阻表2上显示电阻数值，记录测量模块第三接触块12上和模块料筒13顶面对齐的刻度，当达到测试时间，压杆返回，电阻表上显示最终测试电阻值，记录，测试完成可以根据公式R=KL/S，(R是电阻、K是电阻率、L是长度、S是面积)计算材料的电阻率，电阻率的倒数即为电导率。电极电阻测量以测量极片电阻为例，取样片，冲成略大于测量模块第五接触块 15接触面大小的圆片，将圆形极片居中放于模块第四接触块17的接触面上，注意不要让圆形极片边缘接触限位柱16，将第五接触块15沿限位柱16放下，用压力调节旋钮5设定测量使用的压力，压力值会在压力表4上显示，在定时器3上设定测量的时间，然后将测量模块放进限位块10，打开开关6，这时压杆9会压下，电阻表2上显示电阻数值，记录限位柱上和模块上接触块下表面接触点的刻度，当达到测试时间，压杆返回，电阻表上显示最终测试电阻值，记录，用上述的公式计算材料的电阻率和电导率。综上所述，本实用新型可以方便、精确、标准化测量锂电池研发、生产中使用的原料或中间产品的电阻，而对于锂电池的研发、生产过程，这些材料的电阻是很重要的数据， 电阻数据的积累可以为研发方向和产品质量问题提供趋势性或相关性的指导，也为产品质量的控制提供一个可以参考的材料性能表征。
权利要求1.一种锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，包括机壳、压力表、定时器、电阻表和控制模块，所述机壳上设置有第一接触块，所述第一接触块外套有一个限位块，所述第一接触块和限位块围绕形成一个半封闭的空间，该空间内容纳测量模块，一个对所述测量模块施加压力的施压装置，其施加压力的方向通过一个压杆由所述半封闭的空间未封闭的一端朝向所述第一接触块，所述施压装置施加压力的大小由所述控制模块控制，并且将压力大小显示于所述压力表，所述施压装置施加压力的时间由所述定时器通过控制模块控制，所述限位块为绝缘的，所述第一接触块和所述压杆分别电连接到所述电阻表的两个电阻测量输入端。
2.根据权利要求1所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述测量模块包括一个第二接触块，所述第二接触块上套有一个绝缘的模块料筒，所述第二接触块与所述模块料筒形成一个半密封的空间，该空间用来容纳待测的非成形的锂电池材料，一个第三接触块从所述半密封的空间未密封的一段插入所述模块料筒，从而将该空间密封，所述第三接触块外表面沿纵向设置有表征第三接触块伸入所述模块料筒深浅的刻度，所述第三接触块内设置有孔，所述孔将该封闭的空间与外界连通，所述孔露在外面的出口处设置有可拆卸的密封塞子，所述第二接触块与所述第一接触块相接触并导通，所述压杆将压力施加到所述第三接触块上，并且所述压杆与第三接触块也导通。
3.根据权利要求2所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述第二接触块为凸台状，所述模块料筒套在所述第二接触块的凸起部上，所述模块料筒与第二接触块的底部之间还有垫圈。
4.根据权利要求2所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述第三接触块向外的一端还设置有一个凸部，该凸部的高度高于周围其它部分，所述压杆施加压力的时候直接作用于该凸部。
5.根据权利要求1所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述测量模块包括一个第四接触块，所述第四接触块上设置有纵向的限位柱，所述限位柱穿过一个第五接触块，所述第五接触块能够沿限位柱上下移动，并与所述第四接触块将成形的锂电池材料夹紧，所述限位柱上设置有表征第五接触块上下移动位置的刻度，所述第四接触块与所述第一接触块相接触并导通，所述压杆将压力施加到所述第五接触块上，并且所述压杆与第五接触块也导通，所述第四接触块与第五接触块不导通。
6.根据权利要求5所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述限位柱与所述第四接触块之间有绝缘层。
7.根据权利要求5所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述限位柱绕测量模块纵向的中心均勻分布多个。
8.根据权利要求5所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述第五接触块向外的一端还设置有一个凸部，所述压杆施加压力的时候直接作用于该凸部。
9.根据权利要求1所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述施压装置为气缸。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的锂电池材料电阻率测试装置，其特征在于，所述压杆、第一接触块以及测量模块中相互导通的部件之间的接触面的粗糙度为镜面，并且这些接触面表面镀金。
专利摘要本实用新型公开了一种锂电池材料电阻率测试装置，包括机壳、压力表、定时器、电阻表和控制模块，机壳上设置有第一接触块，第一接触块外套有一个限位块，第一接触块和限位块围绕形成一个半封闭的空间，该空间内容纳测量模块，一个对测量模块施加压力的施压装置，其施加压力的方向通过一个压杆由半封闭的空间未封闭的一端朝向第一接触块，施压装置施加压力的大小由控制模块控制，并且将压力大小显示于压力表，施压装置施加压力的时间由定时器通过控制模块控制，限位块为绝缘的，第一接触块和压杆分别电连接到电阻表的两个电阻测量输入端。本实用新型精确的测量不同类型的锂电池材料的电阻率、电导率计算所需要的各种数据，并且能够使得测量方便易行。
文档编号G01R27/02GK201945636SQ201020678649
公开日2011年8月24日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者朱广焱, 杨标, 相唐喜 申请人:上海中兴派能能源科技有限公司