[发明专利]一种锂电池隔膜在线智能检测装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔膜检测装置与方法，特别是涉及一种适于锂电池隔膜在线智能检测装置与方法。

背景技术

隔膜材料是锂电产业链技术门槛较高的环节，是锂电池的结构中关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。对于锂电池隔膜，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料。

锂离子电池隔膜产品有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）以及PE和PP的复合膜等。一些新型的隔膜材料如聚酰亚胺、纳米纤维、芳纶薄膜和纤维素膜也开始进入市场，由于这些隔膜材料的制备难度比较大，而且在大的穿刺强度或高温条件下存在不符合要求的情况。现有技术中对于隔膜的检测常采用通过测量隔膜厚度的方法，测量厚度的方法常采用光学方法，即通过照射隔膜，采集透过隔膜的光通过图像处理的方式来检测出隔膜是否有缺陷。但是这种方式测量的膜厚误差较大，也不能准确反映隔膜的高温或穿刺强度等特性。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种锂电池隔膜智能检测装置。该锂电池隔膜智能检测装置可用于检测锂电子隔膜生产线中的最后一环，用于在线及时质检出不合格的隔膜。

一种锂电池隔膜在线智能检测装置，包括混合穿刺检测模块、拉伸检测模块、厚度检测模块。

混合穿刺模块还包括两个气缸驱动模块，两个气缸驱动模块的输出驱动杆分别驱动上压块、下压块向下、向上运动，即两个气缸同时驱动上压块和下压块夹紧锂电池隔膜，上压块和下压块相对于锂电池隔膜呈镜像分布，同时，两个气缸驱动模块也相对锂电池隔膜呈镜像分布，这样能够使得锂电池隔膜能够受力平衡。所述上压块和下压块接触锂电池隔膜的表面均为粗糙表面。

混合穿刺模块还包括位于上压块内的上电极以及位于下压块内的下电极，在所述两个电极两端加载电位差为u的穿刺电压，同时还包括测量上电极上电流的电流测量装置。

混合穿刺模块还可以集成加热模块，在加温的同时测量穿刺电流，以模拟实际使用情况下的锂电池隔膜的电流穿刺特性。

厚度检测模块还包括光源调节电路，用于调节面光源强度；厚度检测模块的光电探测器用于检测透过锂电池隔膜的光，然后经过数据处理模块后送入工控机进行图像处理分析以得到锂电池隔膜的厚度信息，能够识别出锂电池隔膜上的划痕、破孔等缺陷。

厚度检测模块还包括置于面光源侧面的对照光电探测模块，该对照光电探测模块用于直接获取面光源光源强度，这是由于面光源由于长时间工作或者环境温度变化会导致光源光强度的变化，这种情况下会导致厚度检测误差。对照光电探测模块的输出信号也会通过数据处理模块送入工控机，工控机会根据采集到的对照光强来调节光源调节电路，以达到使得面光源产生的光强恒定。

拉伸检测模块包括拉伸夹块和两个不同方向用力的拉伸拉杆，拉伸夹块包括左拉伸夹块和右拉伸模块两个对称夹块，用于上下方向夹持锂电池隔膜，并且在拉伸夹块夹紧锂电池隔膜后，拉伸拉杆则左右用力拉伸锂电池隔膜。拉伸夹块由电磁铁驱动，拉伸拉杆步进电机驱动，并且所述拉伸拉杆上具有拉力传感器，能够感测拉伸拉杆上受到的拉力。

所述拉伸检测模块优选放置于面光源和光电探测器之间，拉伸检测模块只占据厚度检测模块的一部分，这样设置方便检测锂电池隔膜在拉伸状态下的厚度变化情况。

混合穿刺模块能够模拟锂电池隔膜在挤压和电压穿刺的双重作用下的抗穿刺性能；厚度检测模块采用面光源能够克服点光源使得到达锂电池隔膜的光强本身强度不一的导致的测量误差，对照光电探测模块的设置能够纠正所述面光源在长时间工作后引起的不稳定问题，拉伸检测模块置于厚度检测模块中，在进行拉伸检测时通过对照拉伸前后图像变化，以方便检测出锂电池隔膜的厚度变化以及可能出现的破孔等缺陷。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的侧视结构示意图。

图2是本发明俯视结构示意图。

附图标记说明

1、输入压辊；2、锂电池隔膜；3-1、上压块；3-2、下压块；4-1、上电极；4-2、下电极；5、面光源；6、光电探测器；7、拉伸拉块；7-1、左拉伸夹块；7-2、右拉伸模块；8、输出压辊。

具体实施方式

实施例1