一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置及方法与流程

本发明涉及锂离子电池实验测试，具体涉及一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置及方法。

背景技术：

1、电池极片中导电剂的比例以及种类会影响电子、离子的传输、电极界面的电化学反应等，从而影响电池内阻的大小。

2、在电极配方中，传统导电炭黑导电剂的比例范围有3％-30％，这些配方范围特别大。而新型导电剂碳纳米管和石墨烯在正极浆料中的添加比例为0.5％～1.5％。目前，要判断导电剂对电池内阻大小的影响，最常用的方法是将其混料后组装成电池，通过电化学阻抗法表征电池电极阻抗值。这种方法不仅测试周期长，且因人工组装电池均一性较差的原因，导致测试结果重复性差、误差大、准确度低，同时，针对极片的测试中，因为极片较薄，人工拿取以及放置的过程还会使极片收到污染，而带上手套拿取有时又因为力度不易控制导致极片别拿取时出现变形，这都对极片的测试造成影响。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置及方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括底板、升降杆、测试装置以及转动机构，所述升降杆对称的安装在底板的两侧，所述升降杆的输出轴连接在顶板上并且能够带动顶板上下自由移动，所述测试装置分为下压部以及受压部两个部分，所述下压部安装在顶板上，所述受压部固定在底板上并且位于下压部的正下方，所述测试装置设置有对称的两组并且分别位于转动结构的两侧，所述转动结构安装在顶板的几何中心位置并且能够通过顶部设置的舵机的带动按照设定的角度转动，所述转动结构的两端设有对称设置的承载结构，所述承载结构用于放置极片，所述转动结构转动时能够将极片在两组测试装置上互相更换位置，位于承载结构的转动路径上中间位置的正下方的底板上设有电磁铁，所述电磁铁与测试装置之间的位置上并且同样位于承载结构的转动路径上的顶板上设有吸盘。

3、优选的，所述下压部以及受压部完全上下对称设置，下压部内设有探头、压力传感器以及基座，所述压力传感器位于探头与基座之间，所述基座固定在底上。

4、优选的，所述底板与顶板之间设有导柱。

5、优选的，所述转动机构还包括转轴、连接臂，所述转轴转动安装在顶板内并且顶部与舵机的输出轴连接，所述连接臂对称的安装在转轴的下端所述承载结构安装在连接臂的末端。

6、优选的，所述承载结构包括极片台、导向限位环、弹簧、卡环以及承载台，所述极片台安装在弹簧的顶部，所述导向限位环位于极片台的外侧并且底部设有弹性环，所述弹性环的底部连接在承载台上，所述弹簧的底部位于卡环内，所述卡环固定在承载台上。

7、优选的，所述导向限位环的内侧设有导向斜面。

8、优选的，所述弹性环的侧面设有放料孔，所述极片台的顶面在弹簧被压缩使得极片台的底部与卡环的顶部紧贴时低于放料孔的顶面。

9、优选的，所述承载台的侧面设有连接耳，所述连接耳与连接臂连接。

10、优选的，所述极片台选用能够被电磁铁吸引的材料制作。

11、本发明中还公开了一种电极导电剂对电池内阻影响的测试方法，包括以下步骤：

12、s1.将导电剂和电极材料搅料经涂布、烘烤、辊压处理后，使用压片机将隔膜裁成形状相同、面积相等的圆形薄片；

13、s2.启动外部测试仪电源，选择合适的电压和电流范围，并将测试仪设置为所需模式；

14、s3.将探头与外部测试仪连接，设定压力值，启动升降杆下压开关，确保探头与样品极片表面良好接触；

15、s4.通过压力传感器测定升降杆的下压力，到达设定压力后，通过探头测量极片的电阻值；

16、s5.通过设置的转动机构转动、交替测试两组极片，排除测量误差，完成两次测量的极片通过设置的吸盘取下；

17、s6.对采集后的数据进行处理，计算极片的平均电阻值和标准差。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、1.本发明中的测试方法，方便快捷的量化评估不同导电剂对电池电阻的影响，能够确保测试结果精确度高、重复性好；

20、2.本发明中设置的测试装置能够通过对同一极片的两次测试，排除测试中的设备因素导致的数据谬误，保证数据的准确性；

21、3.本发明中设置的转动机构能够与吸盘以及电磁铁之间互相作用，完成两次测试的极片能够在转动时被吸取，然后通过设置的电磁铁与极片台的互相作用完成新的极片的放置。

技术特征：

1.一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：包括底板(1)、升降杆(2)、测试装置(3)以及转动机构(4)，所述升降杆(2)对称的安装在底板(1)的两侧，所述升降杆(2)的输出轴连接在顶板(5)上并且能够带动顶板(5)上下自由移动，所述测试装置(3)分为下压部(31)以及受压部(32)两个部分，所述下压部(31)安装在顶板(5)上，所述受压部(32)固定在底板(1)上并且位于下压部(31)的正下方，所述测试装置(3)设置有对称的两组并且分别位于转动结构(4)的两侧，所述转动结构(4)安装在顶板(5)的几何中心位置并且能够通过顶部设置的舵机(6)的带动按照设定的角度转动，所述转动结构(4)的两端设有对称设置的承载结构(41)，所述承载结构(41)用于放置极片，所述转动结构(4)转动时能够将极片在两组测试装置(3)上互相更换位置，位于承载结构(41)的转动路径上中间位置的正下方的底板(1)上设有电磁铁(7)，所述电磁铁(7)与测试装置(3)之间的位置上并且同样位于承载结构(41)的转动路径上的顶板(5)上设有吸盘(8)。

2.根据权利要求1所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述下压部(31)以及受压部(32)完全上下对称设置，下压部(31内设有探头(33)、压力传感器(34)以及基座(35)，所述压力传感器(34)位于探头(33)与基座(35)之间，所述基座(35)固定在底板(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述底板(1)与顶板(5)之间设有导柱(9)。

4.根据权利要求1所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述转动机构(4)还包括转轴(42)、连接臂(43)，所述转轴(42)转动安装在顶板(5)内并且顶部与舵机(6)的输出轴连接，所述连接臂(43)对称的安装在转轴(42)的下端所述承载结构(41)安装在连接臂(43)的末端。

5.根据权利要求4所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述承载结构(41)包括极片台(411)、导向限位环(412)、弹簧(413)、卡环(414)以及承载台(415)，所述极片台(411)安装在弹簧(413)的顶部，所述导向限位环(412)位于极片台(411)的外侧并且底部设有弹性环(416)，所述弹性环(416)的底部连接在承载台(415)上，所述弹簧(413)的底部位于卡环(414)内，所述卡环(414)固定在承载台(415)上。

6.根据权利要求5所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述导向限位环(412)的内侧设有导向斜面。

7.根据权利要求5所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述弹性环(416)的侧面设有放料孔(417)，所述极片台(411)的顶面在弹簧(413)被压缩使得极片台(411)的底部与卡环(414)的顶部紧贴时低于放料孔(417)的顶面。

8.根据权利要求5所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述承载台(415)的侧面设有连接耳(4151)，所述连接耳(4151)与连接臂(43)连接。

9.根据权利要求5所述的一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置，其特征在于：所述极片台(411)选用能够被电磁铁(7)吸引的材料制作。

10.利用权利要求1-9所述的测试装置进行电极导电剂对电池内阻影响的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种电极导电剂对电池内阻影响的测试装置及方法，涉及锂离子电池实验测试技术领域，包括底板、升降杆、测试装置以及转动机构，所述升降杆对称的安装在底板的两侧，所述升降杆的输出轴连接在顶板上并且能够带动顶板上下自由移动，所述测试装置分为下压部以及受压部两个部分，所述测试装置设置有对称的两组，所述转动结构安装在顶板的几何中心位置，所述转动结构的两端设有对称设置的承载结构，所述承载结构用于放置极片，所述转动结构能够将极片在两组测试装置上互相更换位置，位于承载结构的转动路径上中间位置的正下方的底板上设有电磁铁，所述电磁铁与测试装置之间的位置上并且位于承载结构的转动路径上的顶板上设有吸盘。

技术研发人员：肖长喜,詹新举,严齐,单厚林,刘国栋
受保护的技术使用者：芜湖天弋能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15