[发明专利]一种检测锂离子电池极片柔韧性的装置和方法

说明书

本发明属于锂离子电池的检测技术领域，具体涉及一种检测锂离子电池极片柔韧性的装置和方法，S1.裁切待检测极片；S2.松开夹持结构上的螺钉，分别将待检测极片的一侧端置于夹板与支架Ⅰ之间，其另一侧端置于夹板与支架Ⅱ之间，拧紧螺钉使待检测极片平整地夹持在支架Ⅰ与支架Ⅱ之间；S3.开启电动机以驱动齿轮带动齿条向靠近支架Ⅱ的方向移动，与齿条固接的金属棒则推动凸台移动，支架Ⅰ由此向支架Ⅱ的方向移动至指定终点，支架Ⅰ与支架Ⅱ之间的相对位移使待检测极片产生形变，液晶显示屏实时显示支架Ⅰ的位移值和与待检测极片形变反作用力值，得到所测极片的“应力‑应变曲线”，从而得到极片的柔韧性数据。

技术领域

本发明属于锂离子电池的检测技术领域，具体涉及一种检测锂离子电池极片柔韧性的装置和方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度大、输出功率高、充放电寿命长、没有污染、工作温度范围宽及自放电小等诸多优点。其作为新型高能化学电源，近年来，锂离子电池被广泛应用于手机、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。

锂离子电池按其外形可分为圆柱电池、软包电池和方形电池，它们均以卷绕作为其卷芯成型的主流方式。软包电池和方形电池的卷芯在卷绕以后需要经过热压以保证卷芯的贴合及塑形。热压时卷芯在数吨压力的压板间承受十至数十秒，位于卷芯内圈弯角处的极片会因巨大的压力和形变导致微裂纹、裂缝甚至掉料的出现，从而对电芯的电化学性能甚至安全性能造成影响。改善措施可以从设备、工艺等方面进行改善，而与之最密切相关的是极片本身的柔韧性。极片柔韧性的改善效果如何、如何评判、对比极片的柔韧性，目前并没有形成统一的方法。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测锂离子电池极片柔韧性的装置，能够对极片的柔韧性进行量化处理，获得极片的柔韧性量化数据。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种检测锂离子电池极片柔韧性的装置，包括水平载台、支架Ⅰ、支架Ⅱ、控制面板、液晶显示屏、防护罩、待检测极片和传动机构，所述水平载台的表面上开设有凹槽，所述支架Ⅰ的底端一体注塑成型有与所述凹槽滑动配合的凸台，所述凸台嵌置于所述凹槽内，所述支架Ⅰ通过传动机构在所述凹槽内自由移动，所述支架Ⅱ固定在所述水平载台上并且远离所述支架Ⅰ，所述支架Ⅰ与所述支架Ⅱ相对的内侧面上分别设有用于夹持所述待检测极片的夹持结构，所述控制面板嵌置于所述水平载台的正前方，所述防护罩设置在所述水平载台的台面上并与其边缘形成立方形的密闭空间，以免检测过程受到外界气流和震动等的影响，所述防护罩的前面和顶面分别设置有可开关的窗口以供所述待检测极片的装卸。

进一步地，所述传动机构设置在水平载台的内部，包括带有压力传感器和位移传感器的金属棒、齿条、齿轮、两台同步的电动机，所述金属棒的两端分别固接所述齿条，所述齿条上啮合连接所述齿轮，所述齿轮通过所述电动机驱动，所述压力传感器和位移传感器并列设置且与所述支架Ⅰ底端的凸台接触。

更进一步地，所述压力传感器和位移传感器分别与液晶显示屏通过单片机和A/D转换器连接。

进一步地，所述夹持结构包括夹板，所述夹板通过螺钉与所述支架Ⅰ或所述支架Ⅱ连接；所述待检测极片的一侧端夹持在所述夹板与支架Ⅰ之间，另一侧端夹持在所述夹板与支架Ⅱ之间。

更进一步地，所述支架Ⅰ与所述支架Ⅱ相对的内侧面上分别开设有与所述夹板适配的板槽。

更进一步地，所述夹板朝向所述板槽的平面上固定有橡胶层。

进一步地，所述支架Ⅰ、支架Ⅱ和夹板均由不锈钢材质制成，所述防护罩由亚克力材质制成。

更进一步地，所述控制面板上设置有启动按钮、暂停按钮和复位按钮。

基于一个总的发明构思，本发明的另一个目的在于提供上述装置检测锂离子电池极片柔韧性的方法，包括如下步骤：