專利名稱:鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及鋰離子電池生產(chǎn)過程中的一種檢測(cè)裝置,尤其涉及一種檢測(cè)鋰離子電池的離子交換膜穿刺強(qiáng)度的檢測(cè)裝置。
背景技術(shù):
鋰離子二次充電電池由正極片、負(fù)極片、離子交換膜、電池殼等部件組成;正極片、負(fù)極片和離子交換膜卷繞在一起組成電池卷繞芯,是鋰離子電池的核心部件,它的性能決定了電池本身的性能;其中離子交換膜起了非常重要的作用,它將正、負(fù)極極片隔開,防止接觸引起短路,同時(shí)又能夠讓鋰離子自由穿過形成電流,在高溫情況下離子交換膜還能夠自動(dòng)閉合,將正負(fù)極片完全隔開,因此離子交換膜的性能對(duì)電池的安全性能至關(guān)重要;所有的鋰離子交換膜在使用前都要測(cè)試其物理性能,其中穿刺強(qiáng)度是一項(xiàng)很關(guān)鍵的性能,因?yàn)檎龢O片和負(fù)極片在制作過程中邊緣會(huì)產(chǎn)生毛刺,這些毛刺有可能會(huì)將離子交換膜刺穿導(dǎo)致短路;另外正極片和負(fù)極片的尖角也有可能將離子交換膜刺穿,所以離子交換膜的刺穿強(qiáng)度是一項(xiàng)必測(cè)的物理特性。在目前的離子交換膜測(cè)試中,大都采用的是手工檢測(cè)的方式,也就是在推力計(jì)探頭上安裝穿刺針,用手持著推力計(jì)來進(jìn)行測(cè)試。由于人工測(cè)試的時(shí)候,并不能夠保證穿刺速度和穿刺角度,對(duì)穿刺結(jié)果都會(huì)產(chǎn)生影響,因此得出的數(shù)值并不準(zhǔn)確。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供一種鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,能夠穩(wěn)定測(cè)試離子交換膜的穿刺強(qiáng)度,減少人為因素對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成的影響,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
本實(shí)用新型的次一目的就是提供一種鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,裝夾離子交換膜可以完成多次檢測(cè)試驗(yàn),提高了檢測(cè)效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提出的一種鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,包括動(dòng)力裝置、推力儀、檢測(cè)針和用于固定鋰離子交換膜的交換膜固定裝置,所述檢測(cè)針固定在推力儀的探頭上,所述動(dòng)力裝置使推力儀和交換膜固定裝置相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選的,所述動(dòng)力裝置為步進(jìn)電機(jī),所述鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀還包括絲桿和絲桿固定座,所述絲桿的一端連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端,另一端可旋轉(zhuǎn)固定在絲桿固定座上,所述推力儀和交換膜固定裝置沿絲桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
還包括移動(dòng)座、固定座和與絲桿平行固定的導(dǎo)桿,所述移動(dòng)座通過螺紋環(huán)套在絲桿上、且可滑動(dòng)地套在導(dǎo)桿上,所述交換膜固定裝置固定在移動(dòng)座上,所述推力儀固定在固定座上。
所述交換膜固定裝置包括底盤和壓盤,所述底盤固定在移動(dòng)座上,所述壓盤固定在底盤的側(cè)面,所述壓盤和底盤之間用于固定鋰離子交換膜,所述壓盤和底盤上設(shè)有與檢測(cè)針相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)孔。
所述交換膜固定裝置還包括位于壓盤和底盤之間的橡膠墊,所述橡膠墊和之間用于固定鋰離子交換膜。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是所述底盤包括轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤座,所述轉(zhuǎn)盤的中心可旋轉(zhuǎn)的固定在轉(zhuǎn)盤座上,所述壓盤和橡膠墊固定在轉(zhuǎn)盤上,所述壓盤、橡膠墊和轉(zhuǎn)盤設(shè)有至少兩個(gè)檢測(cè)孔。
優(yōu)選的,所述檢測(cè)孔為繞壓盤、橡膠墊和轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心均勻分布的四個(gè)。
本實(shí)用新型的更進(jìn)一步改進(jìn)是所述轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)盤座接觸的表面設(shè)有用于使檢測(cè)孔和檢測(cè)針相對(duì)應(yīng)的定位孔,所述轉(zhuǎn)盤座上在定位孔旋轉(zhuǎn)軌道上設(shè)有凹槽,所述凹槽內(nèi)設(shè)有彈性卡接件。
優(yōu)選的,所述彈性卡接件包括彈簧和鋼珠,所述彈簧一端固定在轉(zhuǎn)盤座上,另一端固定鋼珠。
所述底盤還包括支座,所述支座固定在移動(dòng)座上,所述轉(zhuǎn)盤座通過與轉(zhuǎn)盤座表面平行的轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地固定在支座上,所述支座上設(shè)有固定轉(zhuǎn)盤座的銷子。
本實(shí)用新型的有益效果是1)本方案通過動(dòng)力裝置帶動(dòng)推力儀和交換膜固定裝置相對(duì)運(yùn)動(dòng),可以根據(jù)需要設(shè)定穿刺鋰離子交換膜的穿刺速度和穿刺角度,避免了人為的影響,保證檢測(cè)數(shù)值的準(zhǔn)確性。2)在檢測(cè)完一次穿刺強(qiáng)度后,通過交換膜固定裝置的旋轉(zhuǎn)部分,可以不需要重新放置鋰離子交換膜即可實(shí)現(xiàn)下一次穿刺強(qiáng)度檢測(cè),從而實(shí)現(xiàn)了裝夾一次離子交換膜可以完成多次檢測(cè)試驗(yàn),提高了檢測(cè)效率。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式具體實(shí)施例一、如圖1、2所示,采用步進(jìn)電機(jī)2作為動(dòng)力源,步進(jìn)電機(jī)2與絲桿9通過聯(lián)軸器22聯(lián)結(jié),由步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)絲桿9轉(zhuǎn)動(dòng);移動(dòng)座5中間孔為螺紋孔,與絲桿9配合;兩端孔為直孔,與導(dǎo)桿10配合;絲桿9在步進(jìn)電機(jī)2的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),移動(dòng)座5被驅(qū)動(dòng),沿導(dǎo)桿10做前后運(yùn)動(dòng);導(dǎo)桿10和絲桿9固定在絲桿固定座11和軸承座23上,導(dǎo)桿10起到導(dǎo)向的作用。
檢測(cè)針5套在推力計(jì)3的探頭上,由螺釘固定緊。推力計(jì)3由螺釘固定在固定座1上。
交換膜固定裝置固定在移動(dòng)座5上,交換膜固定裝置包括底盤、橡膠墊12和壓盤6,底盤包括轉(zhuǎn)盤7、轉(zhuǎn)盤座8和支座19。轉(zhuǎn)盤7的中心可旋轉(zhuǎn)的固定在轉(zhuǎn)盤座8上,壓盤6、橡膠墊和轉(zhuǎn)盤設(shè)有至少兩個(gè)檢測(cè)孔25,供檢測(cè)針4穿過。本實(shí)施例中設(shè)計(jì)四個(gè)檢測(cè)孔,既實(shí)現(xiàn)了裝夾一次離子交換膜可以完成多次檢測(cè)試驗(yàn),又不會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)孔對(duì)位困難。壓盤6和轉(zhuǎn)盤7的孔對(duì)好之后,由螺釘固定在轉(zhuǎn)盤7上,中間墊有橡膠墊12,橡膠墊12和轉(zhuǎn)盤7之間固定鋰離子交換膜。因?yàn)殡x子交換膜非常薄,且非常軟,如果壓盤6直接壓離子交換膜可能有局部壓不住,所以采用橡膠墊12來壓,利用橡膠墊有彈性這個(gè)特點(diǎn)來完全壓住離子交換膜。轉(zhuǎn)盤7與轉(zhuǎn)盤座接觸的表面上有四個(gè)沿圓心均勻分布的定位孔,轉(zhuǎn)盤座8上在定位孔旋轉(zhuǎn)軌道上設(shè)有凹槽,凹槽內(nèi)設(shè)有彈性卡接件,彈性卡接件包括彈簧15和鋼珠13,彈簧15一端固定在轉(zhuǎn)盤座8上,另一端固定鋼珠13。當(dāng)轉(zhuǎn)盤7旋轉(zhuǎn)時(shí),由彈簧15將鋼珠13壓進(jìn)轉(zhuǎn)盤7上的定位孔內(nèi),使轉(zhuǎn)盤7停止旋轉(zhuǎn),從而將檢測(cè)孔25定位,使檢測(cè)孔25的位置正好和檢測(cè)針4相對(duì)。本實(shí)施例可以進(jìn)行四個(gè)工位固定。支座19固定在移動(dòng)座5上,轉(zhuǎn)盤座8通過轉(zhuǎn)軸14固定在支座19上,可以沿轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)盤座8沿軸14轉(zhuǎn)動(dòng)是為了方便裝夾離子交換膜,將轉(zhuǎn)盤座8轉(zhuǎn)成水平狀態(tài)裝夾離子交換膜時(shí)就比較方便。支座19上設(shè)有固定轉(zhuǎn)盤座8的銷子18,因?yàn)檗D(zhuǎn)盤座8是活動(dòng)的,在豎直狀態(tài)下需要加一個(gè)定位才能在檢測(cè)過程中保持不動(dòng)。
使用時(shí)先將壓盤6和橡膠墊12拆下來,將離子交換膜夾在橡膠墊12和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤7之間,再將壓盤6固定上。檢測(cè)針4安裝在推力計(jì)3上;壓盤6上的孔對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)針4;將穿刺速度設(shè)定好,啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)2,步進(jìn)電機(jī)2帶動(dòng)移動(dòng)座5向左移動(dòng),根據(jù)設(shè)定的距離,確認(rèn)檢測(cè)針刺過離子交換膜,讀推力計(jì)3的數(shù)值,可以得出在設(shè)定速度下離子交換膜的刺穿強(qiáng)度;步進(jìn)電機(jī)2反轉(zhuǎn),使移動(dòng)座5回到起始位置。用手轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤7,轉(zhuǎn)動(dòng)90度,感覺鋼珠13壓進(jìn)定位孔,此時(shí)可以對(duì)離子交換膜進(jìn)行第二次測(cè)試。以此類推,可以進(jìn)行第三次和第四次測(cè)試。
步進(jìn)電機(jī)可由PLC(可編程序控制器)控制,可以根據(jù)不同要求設(shè)定不同速度。
具體實(shí)施例二、與具體實(shí)施例一不同的是推力計(jì)3固定在移動(dòng)座5上,交換膜固定裝置固定在固定座1上。
上述實(shí)施例中的動(dòng)力裝置還可以是氣缸。
綜上所述,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,檢測(cè)精度高,檢測(cè)效率高,可以實(shí)現(xiàn)多種模擬條件的檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于包括動(dòng)力裝置、推力儀、檢測(cè)針和用于固定鋰離子交換膜的交換膜固定裝置,所述檢測(cè)針固定在推力儀的探頭上,所述動(dòng)力裝置使推力儀和交換膜固定裝置相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述動(dòng)力裝置為步進(jìn)電機(jī),所述鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀還包括絲桿和絲桿固定座,所述絲桿的一端連接步進(jìn)電機(jī)的輸出端,另一端可旋轉(zhuǎn)固定在絲桿固定座上,所述推力儀和交換膜固定裝置沿絲桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于還包括移動(dòng)座、固定座和與絲桿平行固定的導(dǎo)桿,所述移動(dòng)座通過螺紋環(huán)套在絲桿上、且可滑動(dòng)地套在導(dǎo)桿上,所述交換膜固定裝置固定在移動(dòng)座上,所述推力儀固定在固定座上。
4.如權(quán)利要求3所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述交換膜固定裝置包括底盤和壓盤,所述底盤固定在移動(dòng)座上,所述壓盤固定在底盤的側(cè)面,所述壓盤和底盤之間用于固定鋰離子交換膜,所述壓盤和底盤上設(shè)有與檢測(cè)針相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)孔。
5.如權(quán)利要求4所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述交換膜固定裝置還包括位于壓盤和底盤之間的橡膠墊,所述橡膠墊和之間用于固定鋰離子交換膜。
6.如權(quán)利要求5所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述底盤包括轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤座,所述轉(zhuǎn)盤的中心可旋轉(zhuǎn)的固定在轉(zhuǎn)盤座上,所述壓盤和橡膠墊固定在轉(zhuǎn)盤上,所述壓盤、橡膠墊和轉(zhuǎn)盤設(shè)有至少兩個(gè)檢測(cè)孔。
7.如權(quán)利要求6所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述檢測(cè)孔為繞壓盤、橡膠墊和轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)中心均勻分布的四個(gè)。
8.如權(quán)利要求6所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)盤座接觸的表面設(shè)有用于使檢測(cè)孔和檢測(cè)針相對(duì)應(yīng)的定位孔,所述轉(zhuǎn)盤座上在定位孔旋轉(zhuǎn)軌道上設(shè)有凹槽,所述凹槽內(nèi)設(shè)有彈性卡接件。
9.如權(quán)利要求8所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述彈性卡接件包括彈簧和鋼珠,所述彈簧一端固定在轉(zhuǎn)盤座上,另一端固定鋼珠。
10.如權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,其特征在于所述底盤還包括支座,所述支座固定在移動(dòng)座上,所述轉(zhuǎn)盤座通過與轉(zhuǎn)盤座表面平行的轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地固定在支座上,所述支座上設(shè)有固定轉(zhuǎn)盤座的銷子。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰離子交換膜穿刺檢測(cè)儀,包括動(dòng)力裝置、推力儀、檢測(cè)針和用于固定鋰離子交換膜的交換膜固定裝置,所述檢測(cè)針固定在推力儀的探頭上,所述動(dòng)力裝置使推力儀和交換膜固定裝置相對(duì)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,檢測(cè)精度高,檢測(cè)效率高,可以實(shí)現(xiàn)多種模擬條件的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N3/02GK2837825SQ200520036118
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者曹小飛, 許教練 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司