一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置的制作方法

1.本实用新型属于锂电池隔膜技术领域，特别涉及一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置。


背景技术：

2.锂电池隔膜的主要作用是将正负极隔开，防止正负极直接接触导致电池短路，同时可以使电解质中的离子自由穿梭于正负极之间。目前市面上的锂电池隔膜主要是pe基膜，但pe熔点低，耐热性差，固常常采用在pe基膜上涂覆一层无机涂层以此改善隔膜的耐热性。锂电池隔膜浆料主要由无机粒子、胶黏剂、分散剂、稳定剂等组成的悬浮系统，当前所使用的无机粒子常为微纳尺寸，粒子间范德华作用大，分散不充分时往往在分散相中形成团聚状态，大的团聚粒子因重力的作用发生沉降导致浆料不稳定。如果浆料的稳定性差，在后续的涂覆过程中，就会导致涂层不均，影响电池的装配。
3.目前，现有技术中有采用zeta-电位进行评测锂电池隔膜浆料稳定性，当所测得电位值绝对值越大时，浆料体系越稳定，这种方法虽然简单快捷，但是无法反应浆料整体性，且仪器价格昂贵。现有技术中还有通过测量离心前后浆料的背散射光强度的变化率来评价浆料的稳定性，但针对高粘度浆料，离心困难，且离心后体系温度升高，影响测量结果的准确性。固急需开发一种快速、高效的方法，对锂电池隔膜浆料稳定性进行评测。


技术实现要素：

4.本实用新型鉴于上述技术缺陷，提出一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置，该装置能够简单、高效的评估锂电池隔膜浆料的稳定性，提高隔膜在涂覆加工过程的涂层均匀性，从而提升市场竞争力。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置，主要包括：浆料料槽、浆料过渡装置、浆料收集装置、控制装置、数据采集及处理装置。
6.所述浆料料槽主要由液位计、料罐和调节阀组成，所述的浆料料槽通过电信号与控制装置连接；所述的浆料过渡装置位于所述的浆料料槽的下方，所述的浆料过渡装置含有至少3个形状大小相同的容器，所述的浆料收集装置位于浆料过渡装置的正下方，所述的浆料收集装置内含有的容器数量与浆料过渡装置内的容器数量相同。所述的浆料过渡装置、浆料收集装置通过电信号与数据采集及处理装置连接。
7.所述浆料料槽的液位计可以是音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波，磁翻板、雷达型液位计。优选的为压力式和浮球式液位计。
8.所述浆料过渡装置位于浆料料槽的下方，距离为0.02-0.5m，优选的为0.05-0.2m。
9.所述浆料过渡装置含有至少3个形状大小相同的容器。
10.所述的容器内均含有称重传感器，称重传感器可以是光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式，优选的为电阻应变式。
11.所述的容器底部为过滤器，所述的过滤器的目数是10-1000目，优选的为20-800
目，更优选的为40-500目。
12.所述的控制装置通过电信号与所述的浆料料槽和浆料过渡装置连接。
13.所述控制装置可以改变所述浆料料槽的水平和垂直位置。
14.所述控制装置可以设定所述调节阀的开度，调节阀可以是气动调节阀、电动调节阀、手动调节阀、自力式调节阀中的任意一种，优选的为电动调节阀。
15.所述的浆料收集装置所含的容器数量与浆料过渡装置的容器数量一致。
16.一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置使用方法，包括顺序相接的如下步骤：
17.将锂电池隔膜浆料置于浆料料槽内，在控制装置设置浆料料槽与浆料过渡装置距离为h，加料体积为v1；
18.浆料过渡装置内每个容器收集到浆料料槽内不同位置处的浆料质量，分别为浆料料槽下层浆料质量m1，浆料料槽中层浆料质量m2,浆料料槽上层浆料质量m1；
19.再次设置控制装置，调节浆料过渡装置的阀门开度，浆料透过过滤器进入浆料收集装置，此时数据及采集装置会显示浆料收集装置内容器质量随时间的变化，记录浆料收集装置内每个容器收集到的浆料平衡质量和平衡时间，分别记为m4,m5,m6,t1,t2,t3；
20.当m4/m1、m5/m2与m6/m3的比值差异在0.5％以内，锂电池隔膜浆料稳定性好。
21.如上所述，本实用新型提供的一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置，具有以下效果：通过对比不同位置经过浆料过渡装置前后质量比和流经浆料过渡装置所需时间，来反应锂电池隔膜浆料稳定性，增强了测量结果的准确性，并未浆料品质检测和后续生产操作有指导意义；同时，本装置还具有结构简单、成本低廉、环境友好等优点。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施案例目的、技术方案和有益效果，本实用新型提供如下附图进行说明：
23.图1为一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置示意图。
24.图2为一种锂电池隔膜浆料稳定性测量装置中浆料过渡装置示意图。
25.图3为一种锂电池隔膜浆料稳定性测量装置中浆料收集装置示意图。
26.图4为浆料收集装置内浆料质量随时间变化曲线示意图。
27.图中1.浆料料槽，2.浆料过渡装置，3.浆料收集装置，4.控制装置，5.数据采集及处理装置。11浆料料罐，12.液位计，13.浆料调节阀，21.过渡容器，22.过渡容器称重传感器，23.过渡容器调节阀，24.过滤器，31.收集容器，32.收集容器称重传感器。
具体实施方式
28.本实用新型提供一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置，为了加深对本实用新型的理解，以下结合附图对本实用新型作进一步详述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
29.如图1所示，本实用新型提供一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置，所述锂电池隔膜浆料稳定性测试装置包括：浆料料槽1、浆料过渡装置2、浆料收集装置3、控制装置4、数据采集及处理装置5。所述浆料料槽1由浆料料罐11、液位计12和浆料调节阀13组成，所述液位计12和浆料调节阀13位于浆料料槽1上。所述浆料过渡装置2位于所述浆料料槽1的下方。所
述浆料过渡装置2内设置至少3个形状大小完全相同的过渡容器21，所述的过渡容器21含有过渡容器称重传感器22、过渡容器调节阀23和过滤器24，所述浆料料槽1和浆料过渡装置2通过电信号与控制装置4相连(控制装置4可以是机械臂或滑轨等执行机构)。所述浆料收集装置3位于浆料过渡装置2下方。所述的浆料收集装置3含有至少3个形状大小完全相同的收集容器31，所述的收集容器31含有收集容器称重传感器32；所述浆料过渡装置2、浆料收集装置3通过电信号与数据采集处理装置5连接。
30.作为示例，所述液位计12为叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波，磁翻板、雷达型液位计，优选的为磁浮式和雷达型液位计。
31.作为示例，如图2所示，所述调节阀13为气动调节阀、电动调节阀、手动调节阀、自力式调节阀中的任意一种，优选的为电动调节阀。
32.作为示例，所述浆料过渡装置2位于浆料料槽1的下方，距离为0.02-0.5m。优选的为0.05m-0.2m。
33.作为示例，所述的过渡容器重量传感器22/收集容器称重传感器32可以为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式，优选的为电阻应变式。
34.作为示例，所述的过渡容器21底部由过滤器24组成，过滤器24的目数为10-1000目，优选地为20-800目，更优选的为40-500目。
35.作为示例，所述控制装置4通过电信号与浆料料槽1、浆料过渡装置2相连。在控制装置2的显示面板设置浆料料槽1距离浆料过渡装置2的垂直距离，并可实现浆料料槽1的水平位置移动，同时，控制装置4还可设置浆料料槽1的下料体积v。
36.作为示例，所述的浆料过渡装置2、浆料收集装置3与数据采集及处理装置5通过电信号相连，所述的过渡容器称重传感器22/收集容器称重传感器32称量每个过渡容器21/收集容器31的实时重量，并通过电信号将数据传输到数据采集及处理装置5，数据采集及处理装置5将电信号转换成数字信号，实现数据的输出及绘制。
37.测量方法：
38.a.将锂电池隔膜浆料置于浆料料槽1内，在控制装置4设置浆料料槽1与浆料过渡装置2距离为h，加料体积为v1；
39.b.浆料过渡装置2内每个过渡容器21收集到浆料料槽1内不同位置处的浆料质量，分别为下层浆料质量m1，中层浆料质量m2,上层浆料质量m1；
40.c.再次设置控制装置4，调节浆料过渡装置2的过渡容器调节阀23阀门开度，浆料透过过滤器24进入浆料收集装置3，此时数据采集处理装置5会显示浆料收集装置3内收集容器31质量随时间的变化，记录浆料收集装置3内每个收集容器31收集到的浆料平衡质量和平衡时间，分别记为m4,m5,m6,t1,t2,t3；
41.d.当m4/m1、m5/m2与m6/m3的比值差异在0.5％以内，锂电池隔膜浆料稳定性好。
42.下面结合具体实例进行说明，如图3所示，一种锂电池隔膜浆料稳定性评测装置中浆料收集装置内每个容器质量随时间的变化关系：在测量过程中，首先将制备的锂电池隔膜浆料倒入到浆料料槽1内，静置15min后，在控制装置4设置浆料调节阀13的开度即浆料料槽1的体积流量，且设置浆料料槽1与浆料过渡装置2的垂直距离为0.2m，最后设置浆料开始和停止的液位分别为200ml和150ml，启动浆料调节阀13，此时浆料流入过渡容器21a内，数
据采集及处理装置5显示过渡容器21a内实时质量，当过渡容器21a内质量不发生变化时，此时的质量为浆料料槽1最底层体积为50ml的浆料质量61.32g，调整浆料料槽1的水平位置，其他参数保持不变，分别在浆料过渡装置2中过渡容器21b和过渡容器21c内收集的中层和上层浆料的质量为61.04g和61.15g。继续在控制装置4内设置浆料过渡装置容器2的过渡容器调节阀23的开度即体积流量，开启过渡容器调节阀23，此时过渡容器容器21a内的浆料透过过滤器24流入浆料收集装置3的收集容器31d中，当收集容器31d内的质量不在发生变化时，此时的质量为60.17g，保持过渡容器调节阀23的开度不变，在浆料收集装置3的收集容器31e和收集容器31f内分别收集到浆料过渡装置2的过渡容器21b和过渡容器21c中的浆料，记为60.07g和60.04g，因三个浆料收集装置3内浆料质量与三个浆料过渡装置2容器浆料质量比在差异分别为0.28％、0.24％、0.05％，均小于0.5％，所以制备出的锂电池隔膜浆料稳定性优异。
43.本实用新型的一种锂电池隔膜浆料稳定性测试装置可以实现对不同位置的浆料通过一定目数的过滤器前后质量的差异，评测锂电池隔膜浆料稳定性，增强了测量结果的准确性，并未浆料品质检测和后续生产操作有指导意义；使同时，本实用锂电池隔膜浆料稳定性测试装置还具有结构简单、成本低廉、便于操作等优点。
44.以上所述，仅为本实用新型较佳的实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思所做的任何修改、等同替换或改变，均应包含在本实用新型的保护范围之内。