锂电池极片柔韧性检测装置的制作方法

1.本技术涉及锂电池检测领域，具体涉及锂电池极片柔韧性检测装置。


背景技术：

2.可充电锂离子电池(libs)作为新型高能化学电源的代表，具有高能量密度、大输出功率、长循环寿命、体积小以及设计灵活的特点，被广泛用于便携式电子产品、电动工具和电动汽车等领域。在过去的十年里，libs市场在车电领域急剧增长，这对锂电池的单位体积能量密度，充放电速率，大倍率工作能力方面提出了更为苛刻的要求。因此，从锂电池结构来说，单位面积内极片所需负载活性物质的质量更多，即面密度和压实更大，同时，必须保证极片具有良好的辊压，分切，卷绕等加工性能。
3.锂电池极片柔韧性是检测电池加工性能的一项重要指标，它同时具有反馈和验证作用：一方面，极片柔韧性受到原材料特性、涂布、碾压、烘烤等工艺的因素影响；另一方面，不同制片、卷绕工艺和电芯类型对锂电池极片的柔韧性要求也不同。尤其对于圆柱形锂离子电池，极片生产制造和电芯卷绕高度自动化，这对极片柔韧性提出了更高的要求。因此，极片柔韧性检测对于锂离子电池研发和生产有重大意义。当前，国内外尚未有统一的方法或方便快捷的检测仪器对极片的柔韧性进行测定，有效评价极片柔韧性可以对使用适合的卷针和卷绕张力，避免极片在卷绕过程中出现掉料、断片引起的安全问题，提高产品合格率和质量稳定性。现有技术中，针对锂离子电池极片柔韧性的检测方法主要采用挤压弯折方法。这种方法存在的缺陷有：测试过程复杂、结果难以定量、一致性差。


技术实现要素：

4.本技术提供一种锂电池极片柔韧性检测装置，不仅使得极片柔韧性测试效率提高，而且测试的一致性较好。
5.根据本技术的一方面，一种锂电池极片柔韧性检测装置，包括：
6.检测底座、垂直固定在所述检测底座上的固定面板以及固定在所述固定面板上的卷针，所述卷针的数量至少为三个，所述卷针从左至右依次沿上下交替布设，能够使待测极片沿着所述卷针依次卷绕成s型；
7.所述检测底座上设有极片固定机构以及拉力机构，所述极片固定机构用于固定待测极片的一端；
8.所述拉力机构包括弹簧拉力器以及拉力显示屏，所述弹簧拉力器能够固定待测极片的另一端，并且能够向待测极片施加作用力；所述拉力显示屏能够显示所述弹簧拉力器所施加的作用力的示数。
9.可选的，从左至右布设的所述卷针的直径依次增大。
10.可选的，所述固定面板上设置有面板孔，所述卷针能够插入所述面板孔。
11.可选的，所述卷针在布设时，相邻的卷针的外周相切，能够使得待测极片在卷绕时，待测极片在竖直方向上呈垂直状态。
12.可选的，所述极片固定机构包括设置在所述检测底座上的槽口以及锁紧装置，待测极片的一端能够沿所述槽口伸入；所述锁紧装置沿所述检测底座的侧面设置，能够垂直于待测极片进行施力，以将伸入所述槽口内的待测极片进行固定。
13.可选的，所述锁紧装置为抽屉式活动栓，所述活动栓能够在垂直于所述槽口的方向上往复活动，当所述活动栓接近所述槽口时，能够对伸入所述槽口内的待测极片进行固定。
14.可选的，所述弹簧拉力器包括弹性夹板以及调节把手，所述弹性夹板能够夹住待测极片的另一端，所述调节把手能够用于调节拉力大小。
15.可选的，所述拉力显示屏设置在所述检测底座的前方，所述拉力显示屏与所述弹簧拉力器电连接。
16.可选的，所述卷针的数量为3个、5个或7个。
17.可选的，所述卷针布设时，具有上下两排，其中，上排的卷针位于同一水平线上，下排的卷针位于同一水平线上。
18.依据上述实施例的锂电池极片柔韧性检测装置，通过设置多个卷针和拉力机构，利用卷针的排布，使得待测极片可以沿着卷针上下成s型缠绕，利用弹簧拉力器对待测极片施加拉力，从而可以实现同一待测极片一次性快速测量在多种卷针下的柔韧性，同时可以通过拉力显示屏精确、稳定地控制拉力大小，将柔韧性定量化、数据化，并有效提高测试结果一致性，为电池设计及其制造工艺提供指导依据。
附图说明
19.图1为本实用新型一实施例提供的锂电池极片柔韧性检测装置结构示意图。
具体实施方式
20.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
21.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
22.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
23.由背景技术可知，目前对于锂电池极片柔韧性检测的过程复杂、结果难以定量、一致性差。
24.为了有效解决上述问题，提出了一种锂电池极片柔韧性检测装置，通过设置多个卷针和拉力机构，利用卷针的排布，使得待测极片可以沿着卷针上下成s型缠绕，利用弹簧拉力器对待测极片施加拉力，从而可以实现同一待测极片一次性快速测量在多种卷针下的柔韧性，同时可以通过拉力显示屏精确、稳定地控制拉力大小，将柔韧性定量化、数据化，并有效提高测试结果一致性，为电池设计及其制造工艺提供指导依据。
25.参考图1，本实施例提供一种锂电池极片柔韧性检测装置，包括检测底座100、垂直固定在所述检测底座100上的固定面板200以及固定在所述固定面板200上的卷针210。
26.所述检测底座100作为所述锂电池极片柔韧性检测装置的基座，所述检测底座100上可以设置极片固定机构以和拉力机构。
27.本实施例中，所述极片固定机构可以固定待测极片。需要说明的是，待测极片为条状，具有两端，在检测时，将待测极片的起始端固定，再将待测极片在所述卷针210上进行绕卷后进行检测。所述极片固定机构用于固定待测极片的一端，也就是固定待测极片绕卷时的起始端。
28.本实施例中，所述极片固定机构包括设置在所述检测底座100上的槽口112以及锁紧装置。所述槽口112在所述检测底座100的上表面，待测极片的一端能够沿所述槽口112伸入进所述检测底座100的内部，所述锁紧装置沿所述检测底座100的侧面设置，能够沿垂直于待测极片的方向上对该待测极片进行施力，以将伸入进所述槽口112内的那部分待测极片锁紧固定。
29.本实施例中，所述锁紧装置为抽屉式的活动栓111，所述活动栓111能够在垂直于所述槽口112的方向上往复活动，当所述活动栓111接近所述槽口112时，能够对伸入所述槽口112内的待测极片形成挤压力，从而固定。
30.一些实施例中，还可以再所述活动栓111上设置锁紧螺丝，通过所述锁紧螺丝将所述活动栓111锁紧，以使得所述活动栓111对待测极片更牢固的固定。
31.本实施例中，所述拉力机构包括弹簧拉力器120以及拉力显示屏130，所述弹簧拉力器120可以固定该待测极片的另一端，并且能够向待测极片施加拉力，当不断的向待测极片施加拉力，可以测试出该待测极片的柔韧性。
32.本实施例中，所述弹簧拉力器120包括弹性夹板121以及调节把手122，所述弹性夹板121能够夹住待测极片的另一端，所述调节把手122能够用于调节拉力大小。
33.所述拉力显示屏130可以设置在所述检测底座100的前方，所述拉力显示屏130与所述弹簧拉力器120电连接，当通过所述把手对该待测极片进行施力的时候，所述拉力显示屏130可以实时的显示所施加的拉力的示数。
34.所述卷针210的数量至少为三个，所述卷针210从左至右依次沿上下交替布设，能够使待测极片沿着所述卷针210依次卷绕成s型，能够保障在对待测极片施加拉力时，待测极片上任意位置所受到的拉力均匀。
35.本实施例中，所述固定面板200上设置有多个面板孔，所述卷针210能够通过插入所述面板孔固定在所述固定面板200上。这样可以根据需求安装不同直径的卷针210。
36.本实施例中，所述卷针210的数量为3个。
37.需要说明的是，由于本实施例中的弹簧拉力器120设置在所述检测底座100上，所述卷针210的设置需能够与拉力配合对待测极片形成力的作用，因此，最优的，所述卷针210
的数量可以设置为奇数个，例如还可以设置为5个或7个等。
38.本实施例中，所述卷针210在所述固定面板200上布设时，所述卷针210的直径从左到右应依次增大。
39.例如，所要检测的待测极片一般需要用在直径为2.8mm、3.2mm或3.5mm的卷针210上时，那么本实施例中的所述锂电池极片柔韧性检测装置中可以设置3个卷针210，且3个所述卷针210的从左到右依次排列，直径依次为2.8mm、3.2mm或3.5mm。
40.本实施例中，所述卷针210在布设时，相邻的卷针210的外周相切，能够使得待测极片在卷绕时，待测极片在竖直方向上呈垂直状态。这样能够使得在对待测极片施加拉力时，极片上每个位置受到的力是均匀的。
41.本实施例中，所述卷针210在上下交替布设时，具有上下两排，其中，上排的卷针210位于同一水平上，下排的所述卷针210位于同一水平线上。上下两排的距离可以自行调节。上排的卷针210和下排的卷针210之间的距离可以根据需要进行设置。
42.基于上述所述锂电池极片柔韧性检测装置，本实施例还提供一种基于上述装置进行极片柔韧性检测的方法，如下：
43.步骤1，将所选择的不同直径的卷针210按照顺序依次分别固定在所述面板孔中。
44.步骤2，取待测极片，将其一端伸入所述检测底座100上的槽口112中，用锁紧装置以及锁紧螺丝将待测极片锁紧。
45.步骤3，将待测极片按照s型一次卷绕在三个卷针210上。
46.步骤4，将待测极片的右端用弹性夹板121夹住。
47.步骤5，顺时针旋转弹簧拉力器120上的调节把手122，调节拉力大小。
48.步骤6，观测不同卷针210处极片裂纹大小与状态。
49.步骤7，到极片产生裂纹的临界点时，根据拉力显示屏130上显示的拉力值的大小判断该待测极片的柔韧性。
50.需要说明的是，在使用同一组卷针210的前提下，到极片产生裂纹的临界点时，根据使用的力的大小判断极片柔韧性，所显示的拉力值越大，极片柔韧性越优，拉力值越小，极片柔韧性越差。
51.在使用相同拉力的前提下，到极片产生裂纹的临界点时，根据使用的卷针210直径大小判断极片柔韧性，卷针210直径越小，极片柔韧性越优，直径越大，极片柔韧性越差。
52.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。上述实施例仅是本发明的较优实施方式，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修饰、修改及替代变化，均属于本发明技术方案的范围内。