本技術(shù)涉及導(dǎo)電材料工藝測(cè)試，特別涉及一種連續(xù)碳膜的結(jié)晶導(dǎo)電測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

1、氟化物正極材料，特別是氟化鉍以其高比容量和體積能量密度而備受矚目。在放電過(guò)程中，氟化物經(jīng)歷的轉(zhuǎn)換反應(yīng)（如mefn的變化：nli++mefn+ne-→nlif+me0）能夠釋放出超過(guò)200mah/g的比容量，其中氟化鉍更是因其約7170wh/l的體積比容量而顯示出巨大的應(yīng)用前景。

2、然而，氟化鉍的合成及其電化學(xué)性能仍存在諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的合成方法，如高溫下氟化氫氣體與金屬氧化物/氫氧化物或氟氣與金屬單質(zhì)的反應(yīng)，雖然有效，但工藝條件苛刻、設(shè)備成本高且能耗大，導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格昂貴。相比之下，液相反應(yīng)制備氟化鉍的方法雖然溫和，但副產(chǎn)物含量高，且存在稀硝酸與氟化銨作用產(chǎn)生高毒性氟化氫的風(fēng)險(xiǎn)，這些都限制了其在正極材料中的應(yīng)用。

3、此外，氟化鉍作為鋰離子二次電池正極材料還面臨著電子電導(dǎo)率低的問(wèn)題。這會(huì)導(dǎo)致充放電過(guò)程中的極化電壓升高，進(jìn)而影響電池的性能。盡管有研究者嘗試通過(guò)加入炭黑混合球磨來(lái)提高電導(dǎo)率，但顆粒狀的炭黑難以形成完整的導(dǎo)電鏈路，無(wú)法顯著提高電子電導(dǎo)率。

4、針對(duì)上述問(wèn)題，最新技術(shù)提出了一種制備策略：在低溫、高真空條件下進(jìn)行干燥處理，將硝酸鉍等反應(yīng)物固定在具有孔洞及空隙結(jié)構(gòu)的連續(xù)聚丙烯酰胺本體中，并通過(guò)液相反應(yīng)原位生成氟化鉍材料。隨后的熱處理過(guò)程將聚丙烯酰胺整體轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪Y(jié)晶孔洞及空隙結(jié)構(gòu)的連續(xù)碳膜。這種連續(xù)碳膜不僅保持了材料的孔洞及空隙特性，還具有極高的導(dǎo)電能力，從而大幅提高了復(fù)合材料的電子電導(dǎo)率。

5、但是，氟化鉍在放電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生金屬鉍和氟化鋰新相，這些新相小粒子在形成初期動(dòng)力學(xué)上不利，可能會(huì)對(duì)電池的充放電容量、放電電位以及容量保持能力產(chǎn)生不利影響。如果僅使用這種新技術(shù)制備出連續(xù)碳膜而不加以檢測(cè)測(cè)試手段，則很難保證不良品不會(huì)流入市場(chǎng)。

6、為此，提出一種連續(xù)碳膜的結(jié)晶導(dǎo)電測(cè)試裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例希望提供一種連續(xù)碳膜的結(jié)晶導(dǎo)電測(cè)試裝置，以解決或緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，即對(duì)連續(xù)碳膜的結(jié)晶孔洞及空隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)電性能測(cè)試及判斷，并對(duì)此至少提供一種有益的選擇；

2、本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種連續(xù)碳膜的結(jié)晶導(dǎo)電測(cè)試裝置，由置物檢測(cè)組件和測(cè)試組件兩大部分構(gòu)成。在執(zhí)行測(cè)試時(shí)，首先將作為被檢測(cè)件的碳膜件放置在置物檢測(cè)組件上。置物檢測(cè)組件設(shè)計(jì)有多個(gè)接觸點(diǎn)，這些接觸點(diǎn)與碳膜件的不同方位相接觸，從而在被檢測(cè)件上構(gòu)成若干個(gè)電流通路。測(cè)試組件則是一個(gè)多自由度的機(jī)構(gòu)，它至少具備三個(gè)線性自由度，每個(gè)線性自由度最終驅(qū)動(dòng)有一個(gè)電極。通過(guò)控制這些線性自由度的行程量，可以使得電極在被測(cè)試件的任意方位進(jìn)行萬(wàn)向角度調(diào)節(jié)。當(dāng)電極與被測(cè)試件正對(duì)并執(zhí)行放電時(shí)，電流會(huì)從電極流經(jīng)所有的電流通路，此時(shí)置物檢測(cè)組件會(huì)記錄電流的總流量值以及流經(jīng)的時(shí)間。

3、其中在一種實(shí)施方式中：置物檢測(cè)組件是一個(gè)集成了多種電子元件的復(fù)雜組件，其核心部分包括一個(gè)殼體以及安裝在殼體內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)體、電流傳感器、計(jì)時(shí)器、無(wú)線收發(fā)器和蓄電池。被檢測(cè)件（即碳膜件）在測(cè)試時(shí)與導(dǎo)體接觸，從而與電流傳感器的輸入端構(gòu)成電流通路。電流傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)通過(guò)所有導(dǎo)體的總電流量值，并將這一關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器進(jìn)而記錄電流流經(jīng)導(dǎo)體的最大時(shí)間區(qū)間。

4、為了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程控制，殼體內(nèi)還安裝了無(wú)線收發(fā)器。電流傳感器將檢測(cè)到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合無(wú)線傳輸?shù)母袷?，并通過(guò)無(wú)線收發(fā)器發(fā)送至外部控制器。這種無(wú)線傳輸方式不僅提高了測(cè)試的靈活性，還降低了因有線連接而引入的干擾和故障風(fēng)險(xiǎn)。

5、為了確保置物檢測(cè)組件在無(wú)外部電源的情況下也能正常工作，殼體內(nèi)還內(nèi)置了蓄電池。蓄電池為電流傳感器、計(jì)時(shí)器和無(wú)線收發(fā)器等關(guān)鍵元件提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，從而確保測(cè)試的連續(xù)性和準(zhǔn)確性。

6、其中在一種實(shí)施方式中：在置物檢測(cè)組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，所有導(dǎo)體均通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行電性連接。這些導(dǎo)線被精心布置，以確保它們能夠有效地傳輸電流信號(hào)，并減少信號(hào)損失和干擾。為了簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)和提高信號(hào)質(zhì)量，所有的導(dǎo)線最終匯總成一條母線。這條母線作為電流傳輸?shù)闹鞲傻溃瑢㈦娏餍盘?hào)穩(wěn)定地傳輸?shù)诫娏鱾鞲衅鞯妮斎攵?。?dǎo)體在殼體中的安裝方式采用了環(huán)形陣列的形式。這種布局不僅使得導(dǎo)體能夠均勻地分布在被檢測(cè)件的周?chē)?，從而更全面地檢測(cè)電流分布情況，還有利于減少導(dǎo)體之間的相互干擾，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

7、其中在一種實(shí)施方式中：測(cè)試組件是一個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝配體，主要由第一架體、第二架體、直線執(zhí)行器和電極等部件組成。其中，第一架體作為整個(gè)組件的基座，其位置是固定的。而第二架體則相對(duì)第一架體可以移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)電極在不同位置和角度的放電測(cè)試。為了實(shí)現(xiàn)第二架體的精確移動(dòng)，第一架體和第二架體之間以環(huán)形陣列的形式均勻安裝了多個(gè)直線執(zhí)行器。這些直線執(zhí)行器可以獨(dú)立地控制其伸縮長(zhǎng)度，從而生成線性自由度。通過(guò)組合不同直線執(zhí)行器的伸縮量，可以使得第二架體在三維空間內(nèi)進(jìn)行精確的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)。電極安裝在第二架體上，并隨著第二架體的移動(dòng)而移動(dòng)。當(dāng)需要進(jìn)行放電測(cè)試時(shí)，電極會(huì)在直線執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)到指定位置，并與被檢測(cè)件（即碳膜件）接觸。此時(shí)，電極會(huì)向被檢測(cè)件輸出電流，以檢測(cè)其導(dǎo)電性能。

8、其中在一種實(shí)施方式中：在測(cè)試組件中，直線執(zhí)行器采用了伺服電缸這一高精度、高響應(yīng)速度的傳動(dòng)裝置。伺服電缸通過(guò)其內(nèi)部的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)活塞桿進(jìn)行精確的伸縮運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第二架體相對(duì)于第一架體的線性自由度。為了確保伺服電缸能夠靈活地適應(yīng)第一架體和第二架體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，缸體和活塞桿分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器與第一架體和第二架體之間相互相對(duì)的各自一面上進(jìn)行萬(wàn)向鉸接。這種鉸接方式允許伺服電缸在多個(gè)方向上產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而確保電極能夠以任意角度接近被檢測(cè)件。

9、其中在一種實(shí)施方式中：機(jī)架是整個(gè)連續(xù)碳膜結(jié)晶導(dǎo)電測(cè)試裝置的基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)，其上安裝有第一流水線和第二流水線，以及線性模組a、b、c和d。這些組件共同構(gòu)成了一個(gè)高效、自動(dòng)化的測(cè)試系統(tǒng)。第一流水線和第二流水線分別用于輸送置物檢測(cè)組件及其所搭載的被測(cè)試件（碳膜）進(jìn)入和退出檢測(cè)區(qū)。第一流水線負(fù)責(zé)將待測(cè)試的碳膜引入到測(cè)試裝置中，而第二流水線則負(fù)責(zé)將未通過(guò)測(cè)試的碳膜從測(cè)試裝置中移出。線性模組a、b、c和d是實(shí)現(xiàn)測(cè)試裝置自動(dòng)化功能的關(guān)鍵部件。線性模組a安裝在機(jī)架上，用于調(diào)節(jié)測(cè)試組件的整體高度，以適應(yīng)不同尺寸的碳膜測(cè)試需求。線性模組b負(fù)責(zé)將經(jīng)過(guò)測(cè)試組件測(cè)試合格的碳膜及其所搭載的置物檢測(cè)組件推離至檢測(cè)區(qū)，并通過(guò)出料口返回至第一流水線上，以便進(jìn)行下一輪測(cè)試或后續(xù)處理。線性模組c則負(fù)責(zé)將從第一流水線上輸送來(lái)的置物檢測(cè)組件及其所搭載的待測(cè)試碳膜推入檢測(cè)區(qū)，以便測(cè)試組件對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。線性模組d用于將未通過(guò)測(cè)試的碳膜及其所搭載的置物檢測(cè)組件推離至檢測(cè)區(qū)，并通過(guò)廢料口進(jìn)入第二流水線上，以便進(jìn)行廢品處理或返工。

10、其中在一種實(shí)施方式中：線性模組a、b、c和d作為自動(dòng)化測(cè)試裝置中的關(guān)鍵執(zhí)行部件，均采用了執(zhí)行電缸和推板的組合結(jié)構(gòu)。執(zhí)行電缸是一種能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置，它通過(guò)內(nèi)部的電機(jī)驅(qū)動(dòng)活塞桿進(jìn)行伸縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)推板進(jìn)行直線移動(dòng)。在線性模組b、c和d中，推板直接用于推動(dòng)置物檢測(cè)組件。當(dāng)執(zhí)行電缸的活塞桿伸縮時(shí)，推板會(huì)隨之移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)置物檢測(cè)組件的推動(dòng)操作。這種推動(dòng)方式既可靠又精確，能夠確保置物檢測(cè)組件在測(cè)試過(guò)程中的準(zhǔn)確位置和穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。而在線性模組a中，推板上固定安裝了測(cè)試組件的第一架體。這意味著，當(dāng)執(zhí)行電缸驅(qū)動(dòng)推板進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)試組件的整體也會(huì)隨之升降。這種設(shè)計(jì)使得測(cè)試組件的高度可以靈活調(diào)整，以適應(yīng)不同尺寸和測(cè)試需求的碳膜。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

12、一、高效率與自動(dòng)化：本裝置通過(guò)引入機(jī)架、流水線作業(yè)和線性模組等組件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)連續(xù)碳膜導(dǎo)電性能的自動(dòng)化測(cè)試。從碳膜的輸入、定位、測(cè)試到分類(lèi)輸出，整個(gè)過(guò)程均由裝置自動(dòng)完成，大大提高了測(cè)試效率，減少了人工操作成本和出錯(cuò)率。

13、二、靈活性與適應(yīng)性：本裝置的設(shè)計(jì)具有一定的靈活性和適應(yīng)性。例如，線性模組的高度可調(diào)，可以適應(yīng)不同尺寸和測(cè)試需求的碳膜；同時(shí)，裝置中的流水線速度和測(cè)試參數(shù)也可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整。這種設(shè)計(jì)使得裝置能夠適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境和測(cè)試要求。

14、三、結(jié)構(gòu)緊湊與維護(hù)方便：裝置采用了模塊化設(shè)計(jì)，各個(gè)組件之間結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理。這不僅減少了裝置的占地面積，還方便了維護(hù)和維修。同時(shí)，裝置的主要部件均采用了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化的設(shè)計(jì)，降低了維修成本和難度。

15、四、提升產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率：通過(guò)對(duì)連續(xù)碳膜的導(dǎo)電性能進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的測(cè)試，本裝置能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理導(dǎo)電性能不佳的產(chǎn)品。這不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量水平，還避免了不合格產(chǎn)品流入市場(chǎng)造成的資源浪費(fèi)和客戶(hù)投訴。同時(shí)，裝置的自動(dòng)化和高效性也有助于提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。