极片柔韧性的测试装置及其测试方法与流程

1.本技术涉及电池加工技术领域，具体而言，本技术涉及一种极片柔韧性的测试装置及其测试方法。


背景技术：

2.目前，锂电池极片是通过在铝箔或者铜箔的正反两面分别涂布一层电极材料，然后经过辊压、裁切等制成的，其中极片的柔韧性对于锂电池的研发制备均具有很大的影响。脆性较大的极片不仅在辊压过程中比较容易断带或掉粉，且在极片卷绕过程时内圈极片由于应力较大，也容易产生打皱、断裂或掉粉，尤其在在随后的裸电芯整型工序中因为内圈极片拐角的半径非常小极易出现折断、掉粉等严重质量问题；而过软的极片在辊压过程中存在粘辊的问题，导致极片大量报废。但是，目前关于极片柔韧性的有效定量检测方法非常匮乏，常常只能通过极片生产中出现问题了才能确定极片的柔韧性不满足要求。


技术实现要素：

3.本技术针对现有方式的缺点，提出一种极片柔韧性的测试装置及其测试方法，用以解决现有技术存在的无法有效对极片的柔韧性进行测试的技术问题。
4.第一个方面，本技术实施例提供了一种极片柔韧性的测试装置，用于对电池的极片柔韧性进行测试，包括：测量体及压轮组件；所述测量体为三棱柱结构，所述测量体外周任意两相邻的侧面构成测量棱边，所述测量棱边的一端由圆角平滑过渡至另一端的尖角，构成所述测量棱边的至少一侧面上设置有刻度尺，所述刻度尺沿所述测量棱边的延伸方向排布；所述压轮组件包括有滚轮、连轴件及手柄，所述连轴件与所述滚轮连接，使所述滚轮能相对于所述连轴件旋转，所述手柄与所述连轴件连接。
5.于本技术的一实施例中，所述测量棱边的圆角半径由20毫米平滑过渡至0毫米。
6.于本技术的一实施例中，构成所述测量棱边两侧面之间具有预设夹角，所述预设夹角为10度～90度。
7.于本技术的一实施例中，所述预设夹角为30度～60度。
8.于本技术的一实施例中，所述刻度尺位于所述测量体的顶部侧面上，所述刻度尺的起始刻度位于所述测量棱边具有尖角的一端，并且所述刻度尺最小刻度为0.5毫米。
9.于本技术的一实施例中，所述滚轮为钢制滚轮或者包覆有非金属层的钢制滚轮，并且所述滚轮具有预设质量，所述预设质量为1千克～10千克。
10.于本技术的一实施例中，所述预设质量为2千克～3千克。
11.第二个方面，本技术实施例提供一种极片柔韧性的测试方法，应用于如权利要求1至7的任一所述的测试装置，包括以下步骤：s1：将待测极片包覆于测量体上，并且所述测量棱边顶抵于待测极片长度方向的居中位置；s2：使用压轮组件中的滚轮紧贴测量棱边，并且压紧所述待测极片往复推压，所述往复推压次数为固定值；s3：观察所述待测极片与测量棱边对应位置的褶皱、掉粉及透光情况，并且记录掉粉位置和透光位置对应刻度尺读数；s4：
将所述待测极片的相反面包覆于测量体上，重复步骤s2及步骤s3直至所述待测极片出现透光为止，记录透光位置对应刻度尺读数及步骤s2及步骤s3的重复次数。
12.于本技术的一实施例中，相同或不同类型的所述待测极片在检测环境中存储及检测，所述检测环境中的温度及湿度恒定。
13.于本技术的一实施例中，所述待测极片的长度尺寸及宽度尺寸均为固定值，并且所述待测极片长度尺寸小于构成测量棱边的两侧面的长度尺寸之和，所述宽度尺寸与刻度尺的量程相同。
14.于本技术的一实施例中，所述待测极片位于所述测量体顶部的部分采用磁性条压紧，所述待测极片位于所述测量体底部的部分依靠测量体自身重力压紧。
15.于本技术的一实施例中，滚轮依靠自身重力推压所述待测极片，并且所述往复推压次数的固定值为1次～5次。
16.于本技术的一实施例中，所述往复推压次数的固定值为2次～3次。
17.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果是：
18.本技术实施例通过测量体对待测极片进行测试，使用测量棱边顶抵于待测极片上，并且采用压轮组件对包覆于测量体的待测极片进行推压，由于测量棱边采用圆角平滑过渡至尖角的设计，可以实现不同的弯折角度对待测极片进行测试，从而实现对待测极片的柔韧性进行测试。采用上述设计，使得本技术实施例能够简单方便的对待测极片柔韧性进行定量分析，且准确性较高，满足电池生产对待测极片柔韧性优劣进行筛选的需求；并且本技术实施例结构简单且易于操作，不仅可以降低应用及维护成本，而且还能大幅提高测试效率。
19.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
20.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
21.图1为本技术实施例提供的一种测量体的结构示意图；
22.图2a为本技术实施例提供的一种测量体的剖视结构示意图；
23.图2b为本技术实施例提供的一种测量体的另一视角剖视结构示意图；
24.图3为本技术实施例提供的一种测试装置与极片配合的结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的一种极片柔韧性的测试方法中的流程示意图。
具体实施方式
26.下面详细描述本技术，本技术的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
27.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该
理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
28.下面以具体地实施例对本技术的技术方案以及本技术的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。
29.本技术实施例提供了一种极片柔韧性的测试装置，用于对电池的极片柔韧性进行测试，该测试装置的结构示意图如图1及图3所示，包括：测量体1及压轮组件2；
30.测量体1为三棱柱结构，测量体1外周任意两相邻的侧面构成测量棱边11，测量棱边11的一端由圆角平滑过渡至另一端的尖角，构成测量棱边11的至少一侧面上设置有刻度尺12，刻度尺12沿测量棱边11的延伸方向排布；
31.压轮组件2包括有滚轮21、连轴件22及手柄23，连轴件22与滚轮21连接，使滚轮21能相对于连轴件22旋转，手柄23与连轴件22连接。
32.如图1及图3所示，本技术实施例可以对锂电池的正极片及负极片柔韧性进行测试，但是本技术实施例并不以此为限，例如还可以对钠电池的极片进行测试，因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。测量体1可以采用金属材质制成的三棱柱结构，具体可以参照如图1中所示的结构，但是本技术实施例并不限定测量体1的具体材质，例如测量体1可以采用不锈钢材质制成。测量体1的顶部侧面与底部侧面能构成测量棱边11，测量棱边11的一端为圆角，另一端为尖角，并且圆角与尖角之间采用平滑过渡结构。测量体1的顶部侧面可以设置有刻度尺12，刻度尺12可以沿测量棱边11的延伸方向延伸设置。但是本技术实施例并不限刻度尺12的具体位置，例如刻度尺12可以位于测量体1的底部侧面上，或者测量体1的顶部侧面及底部侧面均设置有刻度尺12，即构成测量棱边11的至少一侧面上设置有刻度尺12。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。压轮组件2可以包括有滚轮21、连轴件22及手柄23，滚轮21的轴向长度可以测量体1的顶部侧面宽度对应设置，例如滚轮21的轴向长度与测量体1的顶部侧面宽度相同，但是本技术实施例并不以此为限。连轴件22例如为长方形框架结构，其中一个长杆作为滚轮21的转动轴，另上一个长杆可以用于连接手柄23，操作人员可以通过手柄23对压轮组件2进行操作，以对包覆于测量体1上的待测极片100进行推压，从而实现对待测极片100的柔韧性进行测试。
33.本技术实施例通过测量体对待测极片进行测试，使用测量棱边顶抵于待测极片上，并且采用压轮组件对包覆于测量体的待测极片进行推压，由于测量棱边采用圆角平滑过渡至尖角的设计，可以实现不同的弯折角度对待测极片进行测试，从而实现对待测极片的柔韧性进行测试。采用上述设计，使得本技术实施例能够简单方便的对待测极片柔韧性进行定量分析，且准确性较高，满足电池生产对待测极片柔韧性优劣进行筛选的需求；并且本技术实施例结构简单且易于操作，不仅可以降低应用及维护成本，而且还能大幅提高测试效率。
34.于本技术的一实施例中，如图1至图3所示，测量棱边11的圆角半径由20毫米平滑过渡至0毫米。具体来说，由于测量棱边11的一端为圆角，并且平滑过渡到尖角，因此测量棱边11的圆角半径呈线性变化状态，测量棱边11的圆角半径最大处为20毫米，最小处为0毫米，并且测量棱边11的圆角半径呈线性变化，即测量棱边11的圆角半径由20毫米平滑过渡
至0毫米。在实际应用时，待测极片100包覆于测量棱边11的两侧，并且分别与测量体1的顶部侧面及底部侧面贴合设置，使得待测极片100的弯折角度能平滑过渡，再配合刻度尺12能实现对待测极片100进行精确的定量分析，从而进一步提高对极片测试的精确性。但是本技术实施例并不限定测量棱边11的圆角半径的具体尺寸，本领域技术人员可以根据实际需求对圆角的半径尺寸进行调整。
35.于本技术的一实施例中，如图1至图2b所示，构成测量棱边11两侧面之间具有预设夹角，预设夹角为10度～90度。可选地，预设夹角为30度～60度。具体来说，测量体1的顶部侧面与底部侧面之间构成预设夹角，该预设夹角的连接处构成测量棱边11，并且预设夹角可以设置为10度～90度，另外两个角则可以设置为等角，即测量体1的截面形状为等腰三角形。采用上述设计，使得本技术实施例可以适用于多种类型的极片，从而大幅提高本技术实施例的适用性及适用范围。可选地，预设夹角还可以设置为30度～60度，用于对锂电池的极片进行测试，从而实现对锂电池的极片进行测试，进而实现简单方便的对极片柔韧性进行定量分析，并且大幅提高准确性，满足锂电池生产对极片柔韧性优劣进行筛选的需求。
36.于本技术的一实施例中，如图1至图2b所示，刻度尺12位于测量体1的顶部侧面上，刻度尺12的起始刻度位于测量棱边11具有尖角的一端，并且刻度尺12最小刻度为0.5毫米。具体来说，由于测量体1在实际应用过程中可以如图3中所示的状态，因此刻度尺12可以设置于测量体1的顶部侧面上，便于在测试过程进行读数，从而提高操作的便捷性。进一步的，由于尖角处的待测极片100弯折角度较小，使得待测极片100位于尖角处容置发生折断透光情况，因此可以将刻度尺12的起始刻度设置于测量棱边11具有尖角的一端，进一步提高测试过程中读数的便捷性，并且便于对数据进行统计及定量分析，从而进一步提高测试效率及准确性。刻度尺12最小刻度设置为0.5毫米，能进一步提高本技术实施例的测试精确性。但是本技术实施例并不限定刻度尺12的具体设置方式，例如刻度尺12的起始刻度也可以是位于测量棱边11具有圆角的一端。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
37.于本技术的一实施例中，如图1至图2b所示，滚轮21为钢制滚轮21或者包覆有非金属层的钢制滚轮21，并且滚轮21具有预设质量，预设质量为1千克～10千克。可选地，预设质量为2千克～3千克。具体来说，滚轮21可以采用金属材质制成，例如采用不锈钢材质制成的圆柱形结构，滚轮21可以根据待测极片100的类型设置不同预设质量，该预设质量可以设置为1千克～10千克，从而适用于各种不同类型的极片，大幅提高适用性及适用范围。为了适配锂电池的极片，滚轮21的预设质量还可以设置于2千克～3千克，以提高对锂电池的极片测试准确性。采用上述设计，由于对滚轮21的预设质量进行限定，在实际应用时可以仅依靠滚轮21的自身重量对待测极片100进行推压，从而提高测试的准确性，避免施加力矩不同而造成测试结果不准确，以进一步提高测试精确性。可选的，滚轮21的外周还可以包括有非金属材质的涂层，即滚轮21为包覆有非金属层的钢制滚轮21，采用该设计可以降低滚轮21对待测极片100的冲击力，以适用于不同类型的极片，从而进一步提高本技术实施例的适用性及适用范围。
38.基于同一发明构思，本技术实施例提供了一种极片柔韧性的测试方法，应用于如上述各实施例提供的测试装置，该方法的流程示意图如图4所示，包括以下步骤：
39.s1：将待测极片100包覆于测量体1上，并且测量棱边11顶抵于待测极片100长度方
向的居中位置；
40.s2：使用压轮组件2中的滚轮21紧贴测量棱边11，并且压紧待测极片100往复推压，往复推压次数为固定值；
41.s3：观察待测极片100与测量棱边11对应位置的褶皱、掉粉及透光情况，并且记录掉粉位置和透光位置对应刻度尺12读数；
42.s4：将待测极片100的相反面包覆于测量体1上，重复步骤s2及步骤s3直至待测极片100出现透光为止，记录透光位置对应刻度尺12读数及步骤s2及步骤s3的重复次数。
43.结合图1至图3所示，将待测极片100的一端伸入测量体1的底部，然后再将另一端盖合于测量体1的顶部，并且使测量棱边11顶抵于待测极片100的长度方向居中位置，即待测极片100位于测量体1底部侧面与顶部侧面的长度一致，具体请参照如图3所示。然后再使用压轮组件2中的滚轮21压抵于测量体1顶部的待测极片100上，使滚轮21沿测量棱边11的延伸方向滚动，以使得待测极片100能与测量棱边11紧密贴合，并且可以对待测极片100进行反复推压，并且反复推压的次数设为固定值，从而便于对多个待测极片100进行相同的测试。然后可以对待测极片100进行观察，具体观察待测极片与测量棱边11对应位置处出现的褶皱、掉粉及透光情况，并且将反复推压的次数、待测极片100掉粉位置和透光位置对应刻度尺12读数一一记录，以用于对待测极片100的柔韧性进行定量分析。进一步的，如果待测极片100的柔韧性较佳，还可以将待测极片100的相反面包括于测量体1上，并且重复进行滚轮21推压及观察待测极片100的步骤，直到待测极片100出现透光情况时停止测试，此时将透光位置对应刻度尺12读数进行记录，并且对待测极片100的反复次数进行记录，即将重复进行滚轮21推压及观察待测极片100的次数进行记录，从而进一步提高测试精确性的同时，还能提高本技术实施例的适用性及适用范围。
44.于本技术的一实施例中，如图1至图4所示，相同或不同类型的待测极片100在检测环境中存储及检测，检测环境中的温度及湿度恒定。具体来说，为了提高测试数据的准确性，相同类型的待测极片100要在同一种检测环境中进行存储及检测，该检测环境中的温度及湿度要始终保持在恒定状态，从而大幅提高检测数据的精确性。另外，在对不同类型的待测极片100进行测试时，需要将不同类型的待测极片100置于相同的检测环境中进行存储及检测，从而实现将不同类型的待测极片100进行对比分析的目的，进而提高本技术实施例适用范围的同时，还能进一步提高检测精确性。但是本技术实施例并不限定检测环境的具体参数，本领域技术人员可以根据待测极片100的类型及检测目的，对检测环境的各项参数自行调整设置。
45.于本技术的一实施例中，如图1至图4所示，待测极片100的长度尺寸及宽度尺寸均为固定值，并且待测极片100长度尺寸小于构成测量棱边11的两侧面的长度尺寸之和，宽度尺寸与刻度尺12的量程相同。具体来说，待测极片100的长度尺寸及宽度尺寸均设置为固定值，即多个待测极片100的大小相同，从而提高测试的准确性。由于实际测试过程中，待测极片100的两端分别包覆于测量体1的底部及顶部侧面上，因此待测极片100的长度不宜超过构成测量棱边11的两侧面的长度尺寸之和，从而便于对待测极片100进行操作。进一步的，为了便于测试过程中对刻度尺12进行读数，待测极片100的长度尺寸还应当略小两侧面长度尺寸之和，以及待测极片100的宽度尺寸应当与刻度尺12的量程相同，从而进一步提高测试的准确性及操作便捷性，进而提高测试工作效率。
46.于本技术的一实施例中，如图1至图4所示，在上述步骤s1中待测极片100位于测量体1顶部的部分采用磁性条压紧，待测极片100位于测量体1底部的部分依靠测量体1自身重力压紧。具体来说，在实际应用时测量体1设置于平台(图中未示出)上，即构成测量棱边11的一侧面与平台贴合设置，此时将待测极片100的一端伸入测量体1与平台之间，使得待测极片100位于测量体1底部的部分依靠测量体1自身重力压紧；待测极片100的另一端盖合于测量体1顶部的侧面，为了防止待测极片100与测量体1分离，此时可以采用一磁性条(图中未示出)压抵于待测极片100上，从而实现将待测极片100压紧于测量体1上。采用上述设计，使得本技术实施例结构简单易于使用，从而大幅提高测试效率的同时，还能大幅降低应用及维护成本。但是本技术实施例并不限定必须采用磁性条，例如测量体1上还可以设置有螺栓压块结构，同样能达到上述技术效果。因此本技术实施例并不以此为限，本领域技术人员可以根据实际情况自行调整设置。
47.于本技术的一实施例中，如图1至图4所示，上述步骤s3中还包括：滚轮21依靠自身重力推压待测极片100，并且往复推压次数的固定值为1次～5次。可选地，往复推压次数的固定值为2次～3次。具体来说，由于滚轮21的预设质量为固定值，使得待测极片100的受力一致，并且将滚轮21往复推压的次数设置为固定值，从而提高本技术实施例的测试精确性。为了适用于不同类型的待测极片100，往复推压的固定值可以设置为1次～5次中的任意一数值，并且为了适用于锂电池的极片，还可将往复推压的固定值设置为2次～3次中的任意一数值，从而提高本技术实施例的适用范围及适用性的同时，而且还能提高锂电池极片的测试精确性。
48.应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
49.本技术实施例通过测量体对待测极片进行测试，使用测量棱边顶抵于待测极片上，并且采用压轮组件对包覆于测量体的待测极片进行推压，由于测量棱边采用圆角平滑过渡至尖角的设计，可以实现不同的弯折角度对待测极片进行测试，从而实现对待测极片的柔韧性进行测试。采用上述设计，使得本技术实施例能够简单方便的对待测极片柔韧性进行定量分析，且准确性较高，满足电池生产对待测极片柔韧性优劣进行筛选的需求；并且本技术实施例结构简单且易于操作，不仅可以降低应用及维护成本，而且还能大幅提高测试效率。
50.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
51.本技术领域技术人员可以理解，本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本技术中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本技术中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
52.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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。
53.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
54.在本技术的描述中，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。
55.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
57.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。