一种隔膜压缩率检测方法与流程

1.本发明涉及锂电池技术领域，特别是涉及一种隔膜压缩率检测方法。


背景技术：

2.在电池的生产制造中，涂胶隔膜发挥重要作用。通过预设的压力和温度对涂胶隔膜进行热压，将胶粘在极片表面，从而对电芯起到塑形作用，防止芯包变心和内部褶皱。在热压过程中，隔膜的厚度会发生一定变化，且胶层也会发生变化，因此隔膜的具体变化量无法很好的确认和定量。此时，如果仅通过测量隔膜热压前和热压后的厚度差值，以此来确认厚度变化，将会存在误差。同时，将隔膜从极片上取下时，隔膜上会粘结活性材料，且陶瓷层和胶层也会粘结在极片上，使得在实际取样测量时数据不具备参考性和准确性。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种隔膜压缩率检测方法，通过简单且直观的测量方法，反应出隔膜热压前后的变化。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明提供一种隔膜压缩率检测方法，其包括：
6.提供第一待测单元，第一待测单元包括待测正极片和贴合在所述待测正极片两侧的第一隔膜；
7.测量所述第一待测单元和所述待测正极片的厚度，获取第一隔膜的厚度；
8.提供第二待测单元，第二待测单元包括目标正极片和贴合在所述目标正极片两侧的第二隔膜；
9.测量所述目标正极片和所述第二隔膜的厚度；
10.对所述第一待测单元和所述第二待测单元进行热压处理，测量所述第一待测单元、所述目标正极片和所述第二隔膜热压后的厚度；
11.根据所述待测正极片厚度、所述第一待测单元热压后的厚度和所述目标正极片热压前后的厚度差值，获取所述第一隔膜热压后的厚度；以及
12.根据所述第一隔膜的厚度和所述第一隔膜热压后的厚度，获取隔膜压缩率。
13.在本发明的一个实施例中，所述第一隔膜为单面涂胶隔膜，且所述单面涂胶隔膜的胶层与所述待测正极片粘结。
14.在本发明的一个实施例中，通过所述目标正极片热压前后的厚度差值，获取正极片的压缩率。
15.在本发明的一个实施例中，根据所述待测正极片厚度和所述正极片压缩率，获取所述待测正极片热压后的厚度。
16.在本发明的一个实施例中，所述第一隔膜为双面涂胶隔膜，且所述双面涂胶隔膜一侧胶层与待测正极片粘结，另一侧胶层与非涂胶隔膜粘结。
17.在本发明的一个实施例中，获取所述第一隔膜热压后的厚度包括以下步骤：
18.测量所述非涂胶隔膜的厚度；
19.根据第二隔膜的厚度和第二隔膜热压后的厚度，获取所述第二隔膜的压缩率；
20.根据所述非涂胶隔膜的厚度和所述第二隔膜的压缩率，获取非涂胶隔膜热压后的厚度；
21.根据所述待测正极片厚度和所述目标正极片热压前后的厚度差值，获取所述待测正极片热压后的厚度；以及
22.通过所述待测单元热压后的厚度、所述待测正极片热压后的厚度和所述非涂胶隔膜热压后的厚度，获取所述第一隔膜热压后的厚度。
23.在本发明的一个实施例中，根据所述待测正极片的厚度、所述第一隔膜的厚度和所述第一隔膜热压后的厚度，获取所述隔膜压缩率。
24.在本发明的一个实施例中，所述一种隔膜压缩率检测装置，包括：
25.第一待测单元，包括待测正极片和贴合在所述待测正极片两侧的第一隔膜；
26.第二待测单元，包括目标正极片和贴合在所述目标正极片两侧的第二隔膜；
27.获取模块，通过所述获取模块提供所述第一待测单元和所述第二待测单元；
28.压缩模块，通过所述压缩模块对所述第一待测单元和所述第二待测单元进行热压处理；
29.测量模块，用于测量所述第一待测单元和所述待测正极片的厚度，获取第一隔膜的厚度；测量所述目标正极片和所述第二隔膜热压前的厚度和热压后的厚度；测量所述第一待测单元、所述目标正极片和所述第二隔膜热压后的厚度；以及
30.处理模块，根据所述处理模块求出隔膜压缩率。
31.在本发明的一个实施例中，所述压缩模块在每一次热压时设置相同的热压参数。
32.在本发明的一个实施例中，所述测量模块采用激光测厚仪。
33.如上所述本发明提供的一种隔膜压缩率检测方法，提供第一待测单元和第二待测单元，通过简单可行的操作方法，有效直观地测量出极片以及隔膜热压前和热压后的厚度。并且通过此厚度值，根据计算公式求出隔膜的压缩率，以此准确反应隔膜热压前后变化。同时，还可以通过隔膜压缩率，判断电芯热压状态是否达到标准。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为一种隔膜压缩率检测方法流程图；
36.图2为第一待测单元热压前示意图；
37.图3为第一待测单元热压后示意图；
38.图4为第二待测单元热压前示意图；
39.图5为第二待测单元热压后示意图；
40.图6为另一个第一待测单元热压前示意图；
41.图7为另一个第一待测单元热压后示意图；
42.图8为一种隔膜压缩率检测系统结构示意图；
43.图9为一种隔膜压缩率检测装置结构示意图。
44.元件标号说明
45.100-第一待测单元；101-待测正极片；102-第一隔膜；103-非涂胶隔膜；1020-第一胶层；1021-第二胶层；200-第二待测单元；201-目标正极片；202-第二隔膜；301-测量单元；302-压缩单元；303-待压缩单元；304-处理单元；400-隔膜压缩率检测装置；401-获取模块；402-测量模块；403-压缩模块；404-处理模块。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
47.须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本方案可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本方案所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本方案所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
48.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
49.目前，锂离子电池在电动汽车、手机或电脑等设备中被广泛使用。在锂电池的生产制造中，通常需要使用涂胶隔膜，通过热压隔膜对电芯起到塑形作用。在热压过程中，隔膜的厚度会发生变化，其变化量不易准确测量。同时，隔膜与极片之间粘结的胶层，对测量结果产生影响。本实施例提供一种隔膜压缩率检测方法，可以实现热压隔膜后，准确测出隔膜的压缩率，以此反应隔膜热压前后变化。
50.请参阅图1所示，在本发明一实施例中，所述一种隔膜压缩率检测方法主要包括以下步骤s10至步骤s16。
51.步骤s10、提供第一待测单元，第一待测单元包括待测正极片和贴合在所述待测正极片两侧的第一隔膜。
52.步骤s11、测量所述第一待测单元和所述待测正极片的厚度，获取第一隔膜的厚度。
53.步骤s12、提供第二待测单元，第二待测单元包括目标正极片和贴合在所述目标正极片两侧的第二隔膜。
54.步骤s13、测量所述目标正极片和所述第二隔膜的厚度。
55.步骤s14、对所述第一待测单元和所述第二待测单元进行热压处理，测量所述第一待测单元、所述目标正极片和所述第二隔膜热压后的厚度。
56.步骤s15、根据所述待测正极片厚度、所述第一待测单元热压后的厚度和所述目标正极片厚度变化，获取所述第一隔膜热压后的厚度。
57.步骤s16、根据所述第一隔膜的厚度和所述第一隔膜热压后的厚度，获取隔膜压缩率。
58.请参阅图2所示，在本发明一实施例中，所述第一待测单元100包括待测正极片101和第一隔膜102，第一隔膜102贴合在待测正极片101两侧。在本实施例中，第一隔膜102可以设置例如单面涂胶隔膜，单面涂胶隔膜采用辊涂和喷涂两种方式进行涂胶，在其它实施例中，第一隔膜102还可以设置例如陶瓷隔膜。第一隔膜102上涂有第一胶层1020，第一胶层1020与待测正极片101两侧贴合。此时，测量得到第一待测单元100的厚度和待测正极片101的厚度。
59.请参阅图3所示，在本发明一实施例中，对第一待测单元100进行热压处理。当以预设的压力和温度进行热压时，待测正极片101和第一隔膜102的厚度会发生变化。同时，在热压过程中，待测正极片101与第一隔膜102之间的第一胶层1020发生变化，第一胶层1020的胶与待测正极片101粘结，因此无法单独测量待测正极片101与第一隔膜102热压后的厚度。此时，可以测量第一待测单元100的厚度。
60.请参阅图4所示，在本发明一实施例中，所述第二待测单元200包括目标正极片201和第二隔膜202，第二隔膜202贴合在目标正极片201两侧。在本实施例中，第二隔膜202设置例如不带胶隔膜，与目标正极片201贴合，且目标正极片201与第二隔膜202之间没有涂胶层。此时，测量得到目标正极片201的厚度和第二隔膜202的厚度。
61.请参阅图5所示，在本发明一实施例中，对第二待测单元200进行热压处理。当以预设的压力和温度进行热压时，目标正极片201和第二隔膜202的厚度会发生变化。因为目标正极片201与第二隔膜202之间没有胶层粘接，此时，可以对目标正极片201与第二隔膜202进行单独测量，测量得到目标正极片201热压后的厚度和第二隔膜202热压后的厚度。
62.请参阅图4至图5所示，在本发明一实施例中，通过热压处理，目标正极片201的厚度发生变化，以此求出目标正极片201的压缩率。具体的，正极片压缩率t1可以通过以下公式获取：t1＝(h4－h6)/h4。其中，h4为目标正极片201厚度的厚度，h6为目标正极片201热压后的厚度。
63.请参阅图2至图3所示，在本发明一实施例中，第一隔膜102在经过热压处理后，第一胶层1020与待测正极片101粘结，因此无法直接测量出待测正极片101和第一隔膜102热压后的厚度。具体的，第一隔膜102热压后的厚度h1可以通过以下公式获取：h1＝h3－h2
×
(1－t1)。其中，h2为待测正极片101的厚度，h3为第一待测单元100热压后的厚度，t1为正极片压缩率。
64.请参阅图2所示，在本发明一实施例中，第一隔膜的压缩率w1可以通过以下公式获取：w1＝1－h1/(h1－h2)。其中，h1为第一隔膜102热压后的厚度，h1为第一待测单元100的厚度，h2为待测正极片101的厚度。
65.请参阅图6所示，在本发明一实施例中，所述第一隔膜102还可以设置例如双面涂胶隔膜，双面涂胶隔膜也采用辊涂和喷涂两种方式进行涂胶。第一隔膜102上涂有第一胶层1020和第二胶层1021。将第一胶层1020贴合在待测正极片101两侧，且与待测正极片101粘结，第二胶层1021与非涂胶隔膜103粘连。此时，第一待测单元100包含待测正极片101、第一隔膜102和非涂胶隔膜103。可以对第一待测单元100、待测正极片101和非涂胶隔膜103进行单独测量，测量得到第一待测单元100的厚度、待测正极片101的厚度和非涂胶隔膜103的厚
度。
66.请参阅图7所示，在本发明一实施例中，对第一待测单元100进行热压处理。当以预设的压力和温度进行热压时，待测正极片101、第一隔膜102和非涂胶隔膜103的厚度都会发生变化。同时，在热压过程中，第一胶层1020和第二胶层1021会发生变化，与待测正极片101和非涂胶隔膜103产生粘结，因此也无法单独测量待测正极片101、第一隔膜102和非涂胶隔膜103热压后的厚度。此时，测量得到第一待测单元100热压后的厚度。
67.请参阅图4至图5所示，在本发明一实施例中，通过热压处理，目标正极片201和第二隔膜202的厚度会发生变化。具体的，第二隔膜压缩率t2可以通过以下公式获取：t2＝(h5－h7)/h5。其中，h5为第二隔膜202的厚度，h7为第二隔膜202热压后的厚度。
68.请参阅图6至图7所示，在本发明一实施例中，第一隔膜102在经过热压处理后，与待测正极片101和非涂胶隔膜103粘结，因此无法直接测量出待测正极片101、第一隔膜102和非涂胶隔膜103热压后的厚度。具体的，第一隔膜热压后的厚度h2可以通过以下公式获取：h2＝h3－h2
×
(1－t1)－(h11 h12)
×
(1-t2)。其中，h2为待测正极片101的厚度，h3为第一待测单元100热压后的厚度，t1为正极片压缩率，h11和h12为待测正极片101两侧的非涂胶隔膜103的厚度。
69.请参阅图5所示，在本发明一实施例中，第一隔膜的压缩率w2可以通过以下公式获取：w2＝1－h2/(h8－h9－h11－h12)。其中，h2为第一隔膜热压后的厚度，h8为第一待测单元100的厚度，h9为待测正极片101的厚度，h11和h12为待测正极片101两侧的非涂胶隔膜103的厚度。
70.请参阅图2至图8所示，在本发明一实施例中，通过测量单元301，对待压缩单元303进行厚度测量。在本实施例中，测量单元301设置例如激光测厚仪，以此进行厚度测量。同时，也可以通过操作人员使用千分尺、万分尺来进行厚度测量。在热压前，需要对第一待测单元100、待测正极片101、非涂胶隔膜103、目标正极片201和第二隔膜202的厚度进行测量。在热压后，需要对第一待测单元100、目标正极片201、第二隔膜202的热压后的厚度进行测量。其中，通过压缩单元302对待压缩单元303进行热压处理。待压缩单元303可以为包含第一待测单元100的芯包，也可以为包含第二待测单元200的芯包。压缩单元302预设好温度和压力，对待压缩单元303进行压缩处理。同时，保证在每一次的热压过程中，都采用相同的热压参数，以此确保测试数据的精确性。
71.请参阅图2至图8所示，在本发明一实施例中，根据热压前的测量数据和热压后的测量数据，通过处理单元304，根据正极片和隔膜热压前后的厚度值，以及相应的计算公式，以此求出隔膜压缩率。
72.请参阅2至图9所示，在本发明一实施例中，隔膜压缩率检测装置400包括获取模块401。通过获取模块401，确定叠片卷绕电芯所需要的极片以及隔膜。其中，隔膜两侧设置极性不同的正极片和负极片。在本实施例中，主要通过正极片以及隔膜的厚度变化差值，以此求出隔膜的压缩率。同时，通过获取模块401，提供第一待测单元100和第二待测单元200。对于第一待测单元100包含的第一隔膜102，设置例如单面涂胶隔膜或双面涂胶隔膜。如果采用双面涂胶隔膜，则需要在此双面涂胶隔膜上另外加上非涂胶隔膜103，使得第一待测单元不与负极片粘结，以便隔膜压缩率的检测。对于第二待测单元200包含的第二隔膜202，设置例如不带胶隔膜。不带胶隔膜与目标正极片201不发生粘结，以便单独获取目标正极片201
和第二隔膜202的厚度变化差值，进一步帮助隔膜压缩率的检测。
73.请参阅2至图9所示，在本发明一实施例中，隔膜压缩率检测装置400包括测量模块402。通过测量模块402对第一待测单元100的隔膜与极片的厚度测量数据进行统计。在本实施例中，可采用激光测厚仪进行厚度测量，也可以通过操作人员使用千分尺和万分尺进行厚度测量。如果第一隔膜101采用单面涂胶隔膜，则先测量得到第一待测单元100和待测正极片101热压前的厚度，在对第一待测单元100进行热压处理后，测量得到第一待测单元100热压后的厚度。如果第一隔膜101采用双面涂胶隔膜，则需另外测量非涂胶隔膜103的厚度。通过测量的数据不同，可以得出正极片与隔膜在热压过程中，产生了压缩变化。
74.请参阅2至图9所示，在本发明一实施例中，通过测量模块402对第二待测单元200的正极片和不涂胶隔膜的厚度测量数据进行统计。首先测量得到目标正极片201和第二隔膜202热压前的厚度，在对第二待测单元200进行热压处理后，测量得到目标正极片201和第二隔膜202热压后的厚度，以此获取目标正极片201和第二隔膜202的压缩率。
75.请参阅2至图9所示，在本发明一实施例中，隔膜压缩率检测装置400包括压缩模块403。通过压缩模块403，对第一待测单元100和第二待测单元200进行热压处理，记录极片与隔膜热压后的厚度变化值，且在每一次热压时设置相同的热压参数。
76.请参阅2至图9所示，在本发明一实施例中，隔膜压缩率检测装置400包括处理模块404。通过处理模块404，根据测量的第一待测单元100热压前后的厚度差值、待测正极片101的厚度和非涂胶隔膜103的厚度，以及获取的目标正极片201和第二隔膜202的压缩率，并且根据第一隔膜101设置的不同，采用不同的计算方法，最终求出第一隔膜101的压缩率。
77.综上所述，本发明提供的一种隔膜压缩率检测方法，设置第一待测单元100和第二待测单元200，可在所述待测正极片101和所述目标正极片201两侧分别设置第一隔膜102和第二隔膜202，通过测量单元301测量第一待测单元100的厚度、所述待测正极片101厚度、所述目标正极片201厚度和第二隔膜202的厚度。如果所述第一隔膜102采用双面涂胶，则需另外测量与所述目标正极片201贴合的非涂胶隔膜103的厚度。再通过压缩单元302对第一待测单元100和第二待测单元200进行热压处理，测量第一待测单元100、目标正极片201和第二隔膜202热压后的厚度。最后根据极片与隔膜热压前后的厚度差值，以此求出隔膜压缩率。
78.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。