[发明专利]对涂覆基底的重量的基于x射线的测定

说明书

本发明题为“对涂覆基底的重量的基于x射线的测定”。本发明公开了一种测量装置(100)，其包括x射线传感器(110)，该x射线传感器包括x射线源(110a)和x射线检测器(110b)，该x射线源具有高压电源(112)，用于发射x射线光谱，该x射线检测器用于响应于传输穿过涂覆基底(180)之后接收到的x射线提供测量的x射线信号值，该涂覆基底包括其上具有涂层材料(180b)的片材料(180a)。第二传感器(120)是用于提供第二传感器信号的β计量器或红外传感器，该第二传感器信号包括用于测定涂覆基底或片材料的每单位面积的总重量的数据。计算设备(150)接收测量的x射线信号值和第二传感器信号，该第二传感器信号被配置为实现基于x射线的计算，该计算利用涂层材料和片材料的吸收系数、测量的x射线信号值、x射线光谱和重量测量作为计算约束，以用于计算至少涂层材料的每单位面积的重量。

技术领域

所公开的实施方案涉及用于测量涂覆基底诸如涂覆膜或涂覆片的重量的装置。

背景技术

涂覆陶瓷的聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)隔板膜为锂离子电池(LiB)的性能的重要组件。隔板膜提供在阴极与阳极之间的离子可渗透屏障。这些膜是多孔的，并且如果未涂覆的话，则通常在约120℃的温度下开始降解，从而导致LiB短路并因此失效。已知在膜上施加的陶瓷涂层(例如，Al₂O₃)有助于将隔板的温度稳定性提高到高达约200℃。在高温下，涂覆隔板变得不可渗透，这妨碍了它们的操作，但这也防止了热失控事件。

发明内容

提供本发明内容以介绍简化形式的公开概念的简要选择，其在下文包括所提供附图的具体实施方式中被进一步描述。该发明内容不旨在限制所要求保护的主题的范围。

本发明所公开的方面认识到，对于涂覆基底，诸如对于用于LiB(锂离子电池)的涂覆隔板膜，每单位面积的在线重量测量是期望的质量控制测量。涂覆基底的常规重量感测是复杂的，因为它需要表征具有公知且均匀的膜和涂层厚度的许多校准样本。

本发明所公开的方面包括一种测量装置，该测量装置用于通过包括x射线传感器和第二传感器来测定涂覆基底的片材料上的至少涂层材料的每单位面积的重量，该x射线传感器提供测量的x射线信号值，该第二传感器包括提供第二传感器信号的β计量器或红外(IR)传感器，该第二传感器信号包含用于测定涂覆基底的每单位面积的总组合重量或片材料的每单位面积的重量的数据。测量装置实现本发明所公开的基于x射线的计算，该基于x射线的计算利用涂层材料和基底的吸收系数、测量的x射线信号值、x射线光谱和可由第二传感器直接测定的重量测量，或者计算系统本身也可在提供第二传感器信号时测定重量测量。当在本文中提及时，涂覆基底的基底本身通常被称为“片材料”。

使用由第二传感器直接提供或由第二传感器信号间接提供的重量测量允许本发明所公开的基于x射线的计算提供涂层材料的单位面积的重量和片材料的单位面积的重量中的至少一者，这使得能够提供片材料的单位面积的重量和涂层材料的单位面积的重量的完整测定。当第二传感器包括β计量器时，该β计量器提供第二传感器信号，该第二传感器信号包括用于获得涂覆基底的总重量(片材料的重量加上涂层材料的重量)的数据。涂覆基底的该总重量用于在数学上约束本发明所公开的基于x射线的计算。

当第二传感器包括IR传感器时，第二传感器信号包括用于获得仅片材料的每单位面积的重量的数据，该片材料通常包括聚合物。然后使用该片材料的每单位面积的重量测量结果在数学上约束基于x射线的计算，以使人们能够测定涂层材料的每单位面积的重量，并且因此测定涂覆基底的每单位面积的总重量，因为涂覆基底的每单位面积的总重量显然等于涂层材料的每单位面积的重量和片材料的每单位面积的总和。本发明所公开的基于x射线计算的方法避免了对如上所述正确制备许多校准样本的常规困难的需要。

附图说明

图1为包括x射线传感器和第二传感器的示例性测量装置的图示，该第二传感器包括β计量器或IR传感器以用于同时计算涂层材料的每单位面积的重量和片材料的每单位面积的重量。