本发明涉及一种用于测试材料吸液量的测试方法及装置。
背景技术：
近年来，锂离子电池广泛应用于手机、电脑和电动汽车等领域，锂离子电池具有续航时间长、使用寿命长、自放电率低和绿色环保等优点。
在制造锂离子电池的过程中，为了使电池极片的能量密度更高，经过涂布得到的正、负极片要经过辊压工艺。但是，辊压过程会将极片压密，减少极片材料内部的孔隙，从而降低极片的吸液性能。而极片吸液性能的强弱，会直接影响锂电池的电性能发挥。
传统测试材料吸液性能的方法为：将材料浸入溶液中进行吸液，然后不定时将材料从溶液中取出，测量其质量变化，计算吸液前后的质量差，作为材料的吸液量。上述方法操作简单，但是，由于材料在取出后表面通常会残留液体，导致测量结果不能准确的反应多孔材料对溶液的吸收性能。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的吸液测试方法不准确的问题，提供一种吸液测试方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种吸液测试方法，包括如下步骤：
s1、使待测物完全浸没于液体中，并在待测物完全浸没于液体中的第一时间，检测待测物在液体中的重量m1；
s2、保持待测物浸没于液体中，使待测物进行吸液；并在待测物吸液完成后，检测待测物在液体中的重量m2；
s3、以m2与m1的差值作为待测物的吸液量。
本发明的发明人发现，当待测物浸入液体中后，其不断吸附液体，重量增加，但是其体积不变，在液体中受到的浮力基本不变。在此基础上，发明人创造性的提出了本发明的方法，在待测物完全浸没于液体中的状态下，分别测试待测物在液体中吸液前后的重量。由于待测物吸液前后受到的浮力不变，测量得到的吸液前后的重量差即为待测物吸液量。本发明提供的吸液测试方法操作简单，可实现测试数据自动记录、实时监控，测试过程耗时短、测试精度高。
进一步的，所述步骤s1之前还包括：将待测物与重量传感器连接，使重量传感器可测试待测物的重量。
进一步的，所述步骤s1包括：添加液体，使液体浸没所述待测物，并在液体完全浸没待测物的第一时间通过所述重量传感器获取待测物在液体中的重量m1。
将待测物浸没于液体中的方法有多种，可以将待测物浸入准备好的液体中，也可以将待测物固定，通过添加液体的方式，使液体快速淹没待测物。由于需测量待测物的重量，因此待测物与测试装置连接，为简化操作，减小误差，优选将待测物固定，采用添加液体的方式。例如，将待测物与测试装置固定，并且待测物位于容器内，待测物不与容器接触。然后添加液体，使液体淹没待测物即可。
进一步的，所述步骤s2包括：通过重量传感器实时或按一定时间间隔检测待测物在液体中的重量；当通过重量传感器获取的读数不再变化时，以此时重量传感器获取的读数作为待测物吸液完成后在液体中的重量m2。
本发明中，可通过常规经验，根据吸液时间判断待测物是否吸液完成。优选情况下，通过上述实时或按一定时间间隔监测待测物重量的方式，不但操作简单，无需多次测量，同时测试结果准确。并且，对于未知吸液速率的待测物或液体，该方法的优势更突出。
同时，根据实时或按一定时间间隔获取的多个待测物重量数据，可计算出吸液重量随吸液时间变化的函数关系，利于后续分析。
对于上述检测待测物在液体中重量的时间间隔，可在较大范围内调整，优选为6-10s。
进一步的，所述步骤s2之后还包括将所述重量m2通过有线或无线方式传输至固定或移动终端。整个测量过程中，测试装置通过无线传输方式按预先设定的时间间隔将测试重量数据传输并保存在物联网终端。
本发明中，通过上述无线传输，可在操作人员不在现场的情况下实时监控测试过程的进行。
进一步的，所述待测物为电池电芯；所述液体为电池电解液。
上述方法同样适用于其他多孔类材料的吸液性能测试。
同时，本发明还公开了一种吸液测试装置，包括检测组件和信号处理主机；所述检测组件包括支架、重量传感器和用于固定待测物的夹具；所述重量传感器连接至支架，并可相对于支架固定；所述夹具连接至重量传感器，并可将待测物的重力传递至所述重量传感器，以使其产生重量信号；所述信号处理主机连接至所述重量传感器，并可对所述重量传感器产生的重量信号进行处理和输出。
本发明中，通过上述夹具固定待测物，使待测物不与其他物体(例如盛放液体的容器)接触或干涉，避免受其他外力的干扰。待测物的重量通过夹具传递至重量传感器，由重量传感器测试待测物在液体中的重量(前述重量m1和重量m2)，并由信号处理主机对测试结果进行输出，使测试者能方便快捷的获知测试结果。
进一步的，所述检测组件还包括承载部；所述承载部设置于所述支架上，所述重量传感器设置于所述承载部上。
进一步的，所述支架包括支架底座和支架杆；所述支架杆的一端固定于所述支架底座上；所述承载部设置于所述支架杆上，并可沿所述支架杆移动以及在所述支架杆上任意位置固定。
通过上述结构，承载部可在支架杆的任意位置固定，从而可根据待测物形状体积等条件调整待测物位置，从而使测试在最优的位置下进行。
进一步的，所述承载部包括承载体和传感器连接端口；所述承载体设置于所述支架杆上，并可沿所述支架杆移动以及在所述支架杆上任意位置固定；所述重量传感器设置于所述承载体上；所述传感器连接端口连接至所述重量传感器，并作为所述重量传感器的输出端口与所述信号处理主机连接。
进一步的，所述承载部还包括调平仪；所述调平仪固定于所述承载体上。
通过设置上述调平仪，使重量传感器在最准确的位置进行测试，避免由于位置歪斜而导致测试结果精度下降的问题。
进一步的，所述检测组件还包括相互连接的连接臂和连接杆；所述连接杆与所述夹具固定连接，并可将夹具所受到的拉力传递至所述连接臂；所述连接臂固定于所述重量传感器上，用于将连接杆受到的拉力传递至重量传感器；所述承载部还包括调平仪；所述调平仪固定于所述承载体上。
进一步的，所述连接杆可沿竖直移动的设置于所述连接臂上；所述检测组件还包括锁紧夹头；所述锁紧夹头套设于所述连接杆上，并可固定于所述连接臂上，用于将所述连接杆固定于所述连接臂上。
通过上述结果利于调整待测物的位置，利于测试的进行。
进一步的，所述信号处理主机包括主机壳、显示器、信号处理器；所述信号处理器位于主机壳内，并且信号处理器与所述重量传感器和显示器连接，用于将重量传感器传输的信号进行处理后传输至所述显示器，并由显示器显示重量读数。
进一步的，所述信号处理主机还包括信号传输器；所述信号传输器与所述信号处理器连接，用于将信号处理器输出的信号通过有线或无线的方式传输至固定或移动终端。
附图说明
图1是本发明优选实施方式提供的吸液测试装置中检测组件的立体图；
图2是本发明优选实施方式提供的吸液测试装置中检测组件的爆炸图；
图3是本发明优选实施方式提供的吸液测试装置中信号处理组件的立体图。
说明书附图中的附图标记如下：
10、检测组件；
1011、支架底座；1012、支架杆；1021、承载体；1022、传感器连接端口；1023、顶紧螺丝；1024、调平仪；1031、重量传感器；1032、连接臂；1033、封装罩；1041、连接杆；1042、夹具；1043、锁紧夹头；
20、信号处理主机；
201、主机壳；2011、开关；2012、散热孔；202、信号处理器；203、显示器；204、信号传输器。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图3对本发明优选实施方式提供的吸液测试装置的结构进行详细说明。
该吸液测试装置包括检测组件和信号处理主机。
图1和图2示出了检测组件10的结构。具体的，该检测组件10包括支架、承载部、重量传感器1031、连接臂1032、封装罩1033、连接杆1041和夹具1042。
支架包括支架底座1011和支架杆1012。支架底座1011作为基底，保证检测组件10的稳定。支架杆1012沿竖直方向设置，其一端固定于支架底座1011上。常用的，可采用常规化学领域的铁架台作为支架。
承载部包括承载体1021、传感器连接端口1022、调平仪1024和两个顶紧螺丝1023。
支架杆1012沿竖直方向穿设于所述承载体1021上，承载体1021可沿支架杆1012上下移动。两个顶紧螺丝1023从水平方向穿设于承载体1021上，并且两个顶紧螺丝1023的端部可抵压于支架杆1012上。本领域技术人员所知晓的，将承载体1021沿支架杆1012移动至目标位置，然后拧紧顶紧螺丝1023，使顶紧螺丝1023的端部抵压于支架杆1012上，即可实现承载体1021在支架杆1012上目标位置的固定。
同时，调平仪1024设置于承载体1021上。并且两个顶紧螺丝1023上下设置，通过调节两个顶紧螺丝1023的相对松紧程度，结合调平仪1024的指示，可在一定程度上实现调平。
承载体1021上还设置有传感器连接端口1022，该传感器连接端口1022用于与信号处理主机20通过数据线连接，实现数据的传输。
重量传感器1031固定于上述承载体1021上。重量传感器1031连接至传感器连接端口1022，通过传感器连接端口1022和数据线实现与信号处理主机20的连接。
为便于连接和测试，上述连接臂1032沿水平方向固定于重量传感器1031上，通过连接臂1032向外延伸，利于与待测物连接。可以理解的上述连接臂1032为刚性体。
封装罩1033于承载体1021配合连接，将重量传感器1031封装在封装罩1033内部，避免由于误操作或其他物体干扰而影响测试精度。
连接杆1041沿竖直方向穿设于连接臂1032上。连接杆1041下端与夹具1042固定连接。
连接杆1041上套设有锁紧夹头1043，并且，锁紧夹头1043可固定于所述连接臂1032上，通过锁紧夹头1043，可使连接臂1032固定于连接杆1041上的不同位置，即可调节夹具1042在不同的高度固定。
图3示出了信号处理主机20的结构。具体的，该信号处理主机20包括主机壳201、信号处理器202、显示器203和信号传输器204。
信号处理器202设置于主机壳201内，并且信号处理器202通过数据线与前述传感器连接端口1022连接，实现信号的传输。
显示器203设置于主机壳201上，并且显示器203与信号处理器202连接。信号处理器202形成的信号经显示器203进行重量数据显示。
信号传输器204设置于主机壳201上，并且信号传输器204与信号处理器202连接，信号处理器202形成的信号可经过信号传输器204进行无线传输，实现在移动终端上的显示，便于操作人员在离场的情况下对测试过程进行监控。
主机壳201上设有用于控制电源通断的开关2011。同时，主机壳201上还开设有用于散热的散热孔2012。
下面结合该吸液检测装置对本发明提供的吸液检测方法进行说明。
测试过程优选在0～40℃条件下进行。测试前，先用夹具1042牢固夹持待测物，然后调整待测物与用于盛放液体的容器之间的位置，使待测物不与容器发生干涉。
然后采用数据线将传感器连接端口1022与信号处理主机20的信号处理器202连接。然后开机，在待测环境下将待测物、液体、及整个测试装置静置20分钟以上，使得其各部分达到环境温度，降低温度变化对测试结果的影响。
最后将液体快速倒入容器中，使液体浸没待测物。同时，记录下此时测试开始时间及显示器203上所显示的重量数据m1。
将整个测试装置保持当前状态，使待测物充分吸液。测试装置每6s检测一次重量，通过移动终端或现场查看显示器203显示的重量数据，待重量数据不再变化时，记录下测试的重量数据m2。此时m2与m1的差值即为待测物的吸液量。
上述测试过程中，若采用的液体具有挥发性，可在容器上设置一容器盖，减少液体挥发所带来的影响。可以理解的，该容器盖的设置应保证对连接杆1041无干涉。
本发明提供的测试方法操作简单，精度高，耗时短。所采用的测试装置结构简单，便于操作，测试精度高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。