一种电池极片粘结性测试方法及测试装置与流程

本发明涉及电池极片性能测试
技术领域：
，具体涉及一种电池极片粘结性测试方法及测试装置。〖
背景技术：
：〗在钛酸锂电池领域，涂覆后的正负极极片经过烘干处理，活性物质被粘结剂固定在集流体上。活性物质与集流体之间的粘结性在很大程度上影响锂电池的电性能及安全性能；如果活性物质与集流体的粘结强度不够，在充放电过程中，活性物质会从集流体上脱离，轻则引起电芯低容、内阻大、循环寿命低等异常，重则引起电芯内部短路，自身发热甚至爆炸。目前行业内主要通过测试活性物质与集流体之间的粘附力大小来测试活性物质与集流体之间的粘结性，而测试活性物质与集流体之间的粘附力的方法主要有拉力法。公告号为cn101241065b的发明专利公开了一种电池极片的活性物质与集流体粘附力的测试方法，包括如下步骤，将极片上具有活性物质的一面用快干胶粘贴在拉伸件上，极片的另一面用快干胶粘贴在固定件上，快干胶固化后，以拉伸角度θ牵引拉伸件，记录拉伸件脱离时拉力f。但是，由于钛酸锂电池极片上涂覆的活性物质是层状结构，所以采用上述测试方法测试时，拉伸件在脱离时，可能只是带走了活性物质表面很薄的一层，并不是极片上的全部活性物质，所以拉力f的数值可能不大，导致测试人员错误地认为活性物质与集流体的粘附效果不好，但是实际上由于大部分的活性物质并没有被拉走，所以，此时活性物质与集流体的粘附效果应该是很好，而不是不好。〖技术实现要素：〗本发明的第一个目的旨在提供一种电池极片粘结性测试方法，解决采用拉力法只是拉走粘结性好的电池极片表面部分活性物质，导致测试得到的粘附力小，造成测试人员误判活性物质与集流体粘结性差的问题。为了实现本发明的第一个的目的，本发明采取了如下的技术方案：一种电池极片粘结性测试方法，包括以下步骤：s100，截取一定长度和宽度的待测试电池极片，称取电池极片的重量，得到电池极片测试前的重量；s200，将电池极片固定贴设在水平台面上，使电池极片涂覆有活性物质的一面远离水平台面，另一面贴合水平台面；s300，截取一定长度和宽度的胶带，将胶带的一端粘贴在电池极片涂覆有活性物质的一面，胶带粘贴在电池极片上的一端为胶带固定段；s500，在胶带的另一端施加与胶带固定段呈锐角的拉力，拉动胶带，直至胶带从电池极片上完全脱离，胶带的另一端为胶带自由段；s600，称取电池极片的重量，得到电池极片测试后的重量；s700，计算电池极片测试前与测试后的重量差值，通过重量差值的大小判断电池极片的粘结性。本发明通过称取电池极片贴设在水平台面之前以及电池极片在胶带完全脱离之后的重量差值，判断电池极片活性物质与集流体的粘结性，根据重量差值越小，电池极片的活性物质与集流体的粘结性越好，重量差值越大，电池极片的活性物质与集流体的粘结性越差，解决采用拉力法只是拉走粘结性好的电池极片表面部分活性物质，导致测试得到的粘附力小，造成测试人员误判活性物质与集流体粘结性差的问题。作为具体的实施方式，所述步骤s500中，所述锐角的数值为30°-60°。进一步地，所述步骤s500包括以下步骤：s510，在胶带固定段的背面放置沿着纵向截面为梯形或平行四边形的滑块，滑块的斜侧面和下底面的交线与胶带自由段和固定段的交线平齐；s520，旋转胶带自由段，使胶带自由段的部分背面旋转到与滑块的斜侧面贴合；s530，拉动胶带自由段，且在拉动胶带自由段过程中，保持胶带与滑块的斜侧面贴合的部分始终与滑块的斜侧面贴合，直至胶带全部从电池极片脱离。本发明通过胶带与滑块的斜侧面贴合，保证了胶带滑块贴合的部分在移动的过程中与水平台面的角度始终保持一致，增加了测试不同电池极片的粘结性时，胶带所受拉力角度的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片的测试结果误差。作为具体的实施方式，所述滑块贴合所述胶带的斜侧面与所述滑块的下底面的夹角为45°。进一步地，所述步骤s300与步骤s500之间还包括步骤s400，在胶带自由段施加拉力，使胶带固定段具有粘性的一面平整地贴合在电池极片上。本发明通过在胶带的自由段施加与胶带固定段夹角大于90°，一般为180°的拉力，使胶带固定段具有粘性的一面平整地贴合在电池极片上。进一步地，所述步骤s400通过剥离夹具夹住胶带自由段，通过拉动剥离夹具，进而拉动胶带自由段；所述步骤s500通过剥离夹具夹住胶带自由段，通过拉动剥离夹具，进而拉动胶带自由段。本发明通过剥离夹具夹住胶带自由段，便于固定夹胶带，且使胶带受力更均匀。进一步地，所述步骤s400通过数显推拉力计拉动剥离夹具，为胶带自由段提供所需的拉力；所述步骤s500通过数显推拉力计拉动剥离夹具，为胶带自由段提供所需的拉力。本发明通过数显推拉力计施加拉力，不仅便于在胶带自由段施加更稳定的拉力，使胶带受力更均匀，而且，增加了测试不同电池极片的粘结性时，胶带所受拉力数值大小的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片的测试结果误差。本发明的第二个目的旨在提供一种电池极片粘结性测试方法装置，解决采用拉力法只是拉走粘结性好的电池极片表面部分活性物质，导致测试得到的粘附力小，造成测试人员误判活性物质与集流体粘结性差的问题。为了实现本发明的第二个的目的，本发明采取了如下的技术方案：一种电池极片粘结性测试装置，包括电子天平、胶带以及操作台；所述操作台包括水平台面，待测试的电池极片固定贴设在所述水平台面上，所述电池极片涂覆有活性物质的一面背对所述水平台面，另一面与所述水平台面贴合；所述胶带只有一面具有粘性；所述胶带的一端具有粘性的一面平整地粘贴在所述电池极片上，该端为固定段，另一端为自由段；测试人员通过在胶带自由段施加与胶带固定段呈锐角的拉力，拉动胶带从电池极片上脱离；所述电子天平用于称取所述电池极片贴设在所述水平台面之前的重量以及所述电池极片在所述胶带完全脱离之后的重量；所述电池极片贴设在所述水平台面之前的重量与所述电池极片在所述胶带完全脱离之后的重量的差值越小，所述电池极片的活性物质与集流体的粘结性越好。本发明通过称取电池极片贴设在水平台面之前以及电池极片在胶带完全脱离之后的重量差值，判断电池极片活性物质与集流体的粘结性，根据重量差值越小，电池极片的活性物质与集流体的粘结性越好，重量差值越大，电池极片的活性物质与集流体的粘结性越差，解决采用拉力法只是拉走粘结性好的电池极片表面部分活性物质，导致测试得到的粘附力小，造成测试人员误判活性物质与集流体粘结性差的问题。作为具体的实施方式，所述步骤s500中，所述锐角的数值为30°-60°。进一步地，所述电池极片粘结性测试装置还包括剥离夹具以及数显推拉力计；所述胶带自由段被所述剥离夹具夹紧；所述数显推拉力计与所述剥离夹具固定安装，通过拉动所述剥离夹具在所述胶带自由段施加拉力。本发明通过剥离夹具夹住胶带自由段，便于固定夹胶带，且使胶带受力更均匀；本发明通过数显推拉力计施加拉力，不仅便于在胶带自由段施加更稳定的拉力，使胶带受力更均匀，而且，增加了测试不同电池极片的粘结性时，胶带所受拉力数值大小的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片的测试结果误差。进一步地，所述电池极片粘结性测试装置还包括沿着纵向截面为梯形的滑块，所述截面为梯形的滑块放置在所述胶带固定段的背面，与所述胶带固定段和胶带自由段的交线平齐，当测试人员需要拉动所述胶带脱离所述电池极片时，所述胶带自由段的背面与所述截面为梯形的滑块的斜侧面贴合，随着所述胶带固定段脱离所述电池极片，所述截面为梯形的滑块沿着所述胶带固定段的轴向同步移动，始终与所述胶带固定段和胶带自由段的交线平齐，或，所述电池极片粘结性测试装置还包括沿着纵向截面为平行四边形的滑块，所述截面为平行四边形的滑块放置在所述胶带固定段的背面，与所述胶带固定段和胶带自由段的交线平齐，当测试人员需要拉动所述胶带脱离所述电池极片时，所述胶带自由段的背面与所述截面为平行四边形的滑块的斜侧面贴合，随着所述胶带固定段脱离所述电池极片，所述截面为平行四边形的滑块沿着所述胶带固定段的轴向同步移动，始终与所述胶带固定段和胶带自由段的交线平齐。本发明通过胶带与滑块的斜侧面贴合，保证了胶带滑块贴合的部分在移动的过程中与水平台面的角度始终保持一致，增加了测试不同电池极片的粘结性时，胶带所受拉力角度的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片的测试结果误差。作为具体的实施方式，所述滑块贴合所述胶带的斜侧面与所述滑块的下底面的夹角为30°-60°。作为具体的实施方式，所述电池极片的两端通过螺钉固定设置在所述水平台面。本发明通过螺钉将电池极片的两端固定在水平台面上，将电池极片固定贴设在水平台面上；测试完成后取出螺钉，便可将电池极片从水平台面上取下，便于电池极片的安装与拆卸。作为具体的实施方式，所述电池极片的两端在压具的压力作用下固定在所述水平台面上。本发明通过压具将电池极片的两端固定在水平台面上，将电池极片固定贴设在水平台面上；测试完成后释放极片两端的夹具，便可将电池极片从水平台面上取下，便于电池极片的安装与拆卸。作为具体的实施方式，所述电池极片未涂覆活性物质的一面通过快干胶粘贴在所述水平台面上。本发明通过快干胶将电池极片未涂覆活性物质的一面粘贴在水平台面上，将电池极片固定贴设在水平台面上。〖附图说明〗为了更清楚地说明本发明实施例，下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明中的实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1是本发明实施例一提供的电池极片粘结性测试装置的立体图；图2是本发明实施例一提供的电池极片粘结性测试装置方法的流程图；图3是本发明实施例三提供的电池极片粘结性测试装置的立体图；附图说明：1-电池极片，2-胶带，21-胶带固定段，22-胶带自由段，31-沿着纵向截面为梯形的滑块，32-沿着纵向截面为平行四边形的滑块，4-剥离夹具，5-数显推拉力计，6-操作台，61-水平台面。〖具体实施方式〗下面结合附图，对本发明进行详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案、优点更加清楚明白，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。实施例一如图1所示，一种电池极片粘结性测试装置，用于测试电池极片的活性物质与集流体的粘结性，包括电子天平(未图示)、胶带2、沿着纵向截面为梯形的滑块31、剥离夹具4、数显推拉力计5以及操作台6；操作台6包括水平台面61；待测试的电池极片1固定贴设在水平台面上，电池极片1涂覆有活性物质的一面背对水平台面61，电池极片1未涂覆活性物质的另一面与水平台面61贴合；胶带2只有一面具有粘性，具有粘性的一面为正面，另一面为背面；胶带2的一端(即胶带固定段21)具有粘性的一面平整地粘贴在电池极片1上，胶带2的另一端为胶带自由段22，胶带自由段22被剥离夹具3夹紧；数显推拉力计5与剥离夹具3固定安装，数显推拉力计5通过拉动剥离夹具3在胶带自由段22施加拉力；滑块31放置在胶带固定段21的背面，与胶带固定段21和胶带自由段22的交线平齐；当测试人员需要将胶带2从电池极片1上脱离时，胶带自由段22的背面与滑块31的斜侧面贴合，数显推拉力计5施加拉力给胶带自由段22，拉动胶带固定段21脱离电池极片1，滑块31随着胶带固定段21脱离极片1，沿着胶带固定段22的轴向同步移动，始终与胶带固定段21和胶带自由段22的交线平齐；电子天平称取电池极片1贴设在水平台面61之前的重量g1(即测试前的重量)以及电池极片1在胶带2完全脱离电池极片1之后的重量g2(即测试后的重量)。在本实施例中，通过螺钉钉住电池极片1的两端，将电池极片1的两端固定在水平台面上，进而将电池极片1固定在水平台面上；测试完成后通过取出螺钉，便可将电池极片1从水平台面61上取下，便于电池极片1的安装与拆卸。在其它实施例中，通过压具压住电池极片1的两端，将电池极片1的两端固定在水平台面上，进而将电池极片1固定在水平台面上；测试完成后通过释放电池极片1两端的压具，便可将电池极片1从水平台面上取下，便于电池极片1的安装与拆卸。在本实施例中，电池极片1的粘结性测试装置测试电池极片1的活性物质与集流体的粘结性的工作原理为：当电池极片1的活性物质与集流体的粘结性较好时，胶带2脱离电池极片1时，很难从电池极片1上带走活性物质，即重量g1与重量g2之间的差值较小；当电池极片1的活性物质与集流体的粘结性较差时，胶带2脱离电池极片1时，比较容易从电池极片1上带走活性物质，即重量g1与重量g2之间的差值较大。在本实施例中，当需要将胶带固定段21具有粘性的一面平整地粘贴在电池极片1上时，测试人员通过数显推拉力计5施加固定数值的拉力给胶带自由段21，增加胶带2与不同电池极片1粘结强度的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片1的测试结果误差。在本实施例中，滑块31表面光滑，沿着纵向的截面为直角梯形，且沿着纵向截面为梯形的滑块31的斜侧面与下底面之间的角度为45°，保证了胶带2与沿着纵向截面为梯形的滑块31贴合的部分在移动的过程中与水平台面61的角度始终保持在45°，增加了测试不同电池极片1的粘结性时，胶带2所受拉力角度的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片1的测试结果误差。在本实施例中，滑块31采用304钢制作，重约1.5kg；胶带自由段22沿着轴向的长度大于滑块31的斜侧面的长度，保证胶带自由段22一部分贴合滑块31，靠近端口的部分伸出滑块31的斜侧面。在本实施例中，通过剥离夹具4夹住胶带自由段22，便于固定夹胶带2，且使胶带2受力更均匀；通过数显推拉力计5施加拉力，不仅便于在胶带自由段22施加更稳定的拉力，使胶带2受力更均匀，而且，增加了不同电池极片1在测试过程中胶带2所受拉力数值大小的一致性，即增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片1的测试结果误差。在本实施例中，测试不同电池极片的粘结性时，拉动胶带的力的大小和方向保持一致，增加了批量测试中操作的一致性，减小不同电池极片的测试结果误差。如图2所示，一种电池极片的活性物质与集流体粘结性测试方法包括以下步骤：s100，截取一定长度和宽度的待测试电池极片1，称取电池极片1的重量，得到电池极片1测试前的重量g1；s200，将电池极片1固定贴设在水平台面61上，使电池极片1涂覆有活性物质的一面远离水平台面61，另一面贴合水平台面61；s300，截取一定长度和宽度的胶带2，将胶带2的一端粘贴在电池极片1涂覆有活性物质的一面，胶带2粘贴在电池极片1上的一端为胶带固定段21；s400，在胶带2的另一端施加拉力，使胶带2具有粘性的一面平整地贴合在电池极片1上，并在胶带2的另一端预留一定的长度；s500，在胶带2的另一端施加与胶带固定段21呈锐角的拉力，拉动胶带2，直至胶带2从电池极片1上完全脱离，胶带2的另一端为胶带自由段22；s600，称取电池极片1的重量，得到电池极片1测试后的重量g2；s700，计算电池极片1测试前与测试后的重量差值δg，通过重量差值δg的大小判断电池极片1的粘结性，δg＝g2-g1。在本实施例中，步骤s100中待测试的电池极片1长度l1为60cm，宽度w1为9cm。在本实施例中，步骤s200通过螺钉钉住电池极片1的两端，将电池极片1的两端固定在水平台面上，进而将电池极片1固定在水平台面上；测试完成后通过取出螺钉，便可将电池极片1从水平台面61上取下，便于电池极片1的安装与拆卸。在其它实施例中，步骤s200通过压具压住电池极片1的两端，将电池极片1的两端固定在水平台面上，进而将电池极片1固定在水平台面上；测试完成后通过释放电池极片1两端的压具，便可将电池极片1从水平台面上取下，便于电池极片1的安装与拆卸。在本实施例中，步骤s300中，胶带2采用宽度为4.5cm的透明胶带，胶带2的一面具有粘性，胶带2的另一面不具有粘性，将胶带2具有粘性的一面记为正面，不具有粘性的另一面记为背面；步骤s300中，胶带2的长度为l2为50cm、宽度w2为4.5cm，即步骤s300中截取的胶带2宽度w2为4.5cm，长度l2为50cm。在其它实施例中，电池极片1的长度l1与宽度w1可以为其它数值；胶带2的长度l2与宽度w2可以为其它数值。在本实施例中，步骤s400通过拉动胶带自由段22使胶带2平整地贴合在电池极片1时使用的拉力为f1，f1的数值为40n，f1的方向与胶带固定段21夹角大于90°，在本实施例中为与胶带固定段21夹角为180°的拉力，使胶带固定段21具有粘性的一面平整地贴合在电池极片1上；胶带自由段(即胶带2预留)的长度为l3，l3的数值为20cm。在本实施例中，步骤s500通过拉动胶带自由段22使胶带2完全从电池极片1上脱离使用的拉力为f2，步骤s500通过拉力f2拉动胶带2匀速移动。在本实施例中，步骤s500包括以下步骤：s510，在胶带固定段21的背面放置沿着纵向截面为梯形的滑块31，滑块31的斜侧面和下底面的交线与胶带自由段22和胶带固定段21的交线平齐；s520，旋转胶带自由段22，使胶带自由段22的部分背面旋转到与滑块31的斜侧面贴合；s530，拉动胶带自由段22，且在拉动胶带自由段22的过程中，保持胶带2与滑块31的斜侧面贴合的部分始终与滑块31贴合，直至胶带2全部从电池极片1脱离。在本实施例中，步骤s400中，胶带自由段22被剥离夹具3夹住，通过数显推拉力计4拉动剥离夹具3，可以为胶带自由段22施加所需数值的拉力；步骤s500中，胶带自由段22被剥离夹具3夹住，通过数显推拉力计4拉动剥离夹具3，可以为胶带自由段22施加所需数值的拉力。在本实施例中，电子天平的精度为0.0001g；测试三块电池极片1的活性物质与集流体粘结性的测试结果如表1所示：第一次测试第二次测试第三次测试g14.7202g4.7782g4.8007gg24.2841g4.3300g4.4172gδg0.4361g0.4482g0.3835g表1三块电池极片1的活性物质与集流体粘结性的测试结果由表1可知，第二块电池极片的重量差值最大，粘结性最差，第三块电池极片的重量差值最小，粘结性最好。实施例二本实施例与实施例一的区别在于：步骤s100中待测试的电池极片1未涂覆活性物质的一面通过快干胶粘贴在水平台面61上；电池极片1的长度为l1为30cm，宽度w1为4.5cm，胶带2的固定段21的长度为l1为30cm，宽度w1为4.5cm，胶带2完全覆盖电池极片1。实施例三如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于：滑块沿着纵向的截面不是梯形，是平行四边形；截面为平行四边形的滑块32放置在胶带固定段21的背面，与胶带固定段21和胶带自由段22的交线平齐，当测试人员需要拉动胶带2脱离电池极片1时，胶带自由段22的背面与截面为平行四边形的滑块32的斜侧面贴合，随着胶带固定段21脱离电池极片1，截面为平行四边形的滑块32沿着胶带固定段21的轴向同步移动，始终与胶带固定段21和胶带自由段22的交线平齐。实施例四本实施例与实施例一或实施例二或实施例三的区别在于：滑块的斜侧面与下底面的夹角为30°。实施例五本实施例与实施例一或实施例二或实施例三或实施例四的区别在于：滑块的斜侧面与下底面的夹角为60°。实施例六本实施例与实施例二或实施例三或实施例四或实施例五的区别在于：电池极片粘结性测试装置不包括滑块；f2与胶带固定段21的夹角范围为30°-60°。实施例七本实施例与实施例一或实施例二或实施例三或实施例四或实施例五或实施例六的区别在于：电池极片粘结性测试方法不包括步骤s400。以上所述仅是本发明的优选实施例，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12