[发明专利]一种测量铜箔孔隙率的系统及方法

说明书

一种测量铜箔孔隙率的系统及方法，系统包括贮气室，真空装置，测压装置和数据处理装置；贮气室为储气罐，储气罐的罐口上设有密封装置，密封装置包括法兰盘，法兰盘上设有上盖；储气罐的进气口与气源装置连通，抽气口与真空装置连通，第一测压口与测压装置装配在一起，第二测压口上安装有储气罐压力表；方法为：将待检测的铜箔固定在罐口抽真空后通入气体，气压达到P2时，停止通气；当气压达到P3时，计时结束；根据已知孔隙率和计时结果获得孔隙率‑时间曲线；对未知孔隙率的铜箔按前述方式进行计时；根据曲线计算孔隙率。本发明的方法规避了传统方式激光照射检测方式不能检测渗透孔的不足。

技术领域

本发明属于材料检测技术领域，具体涉及一种测量铜箔孔隙率的系统及方法。

背景技术

微制造、微机电系统(Micro electro mechanical systems，MEMS)等新兴行业对极薄带、极细丝、微型管等微材料及其成形有迫切需求，推动人们对极薄带开展深入研究，这成为当前金属成形领域的一个热点。

锂离子电池是最新发展起来的绿色能源，也是我国能源领域重点支持的高新技术产业。锂离子电池的快速发展又对相关产业的发展起到促进作用；微米级铜箔是作为锂离子电池负极集流体的主要材料，其生产技术的发展和性能的优劣将直接影响锂离子电池的制作工艺、性能和生产成本。开展对高性能、高附加值的锂离子电池用铜箔的研究，对铜箔工业以及电子、能源、交通、航天、军事等产业的发展意义重大。

铜箔针孔、渗透缺陷是铜箔生产中难以避免的缺陷；铜箔针孔是指铜箔出现透光点；铜箔渗透缺陷是指铜箔出现导通孔或缝隙，不透光，但流体可渗透铜箔现象；这里统一将针孔、渗透缺陷称之为孔隙；铜箔孔隙率为铜箔针孔率与渗透率之和；带有孔隙铜箔做成线路后，容易出现断路现象，对锂电池使用寿命产生不利影响；传统检测铜箔针孔率的方法是：把激光打到铜箔表面，然后在铜箔另一侧设置接收装置检测铜箔透光率，来反应铜箔的针孔率；这种方法可用于垂直于铜箔表面针孔率的检测，但是不能用于铜箔中不透光的斜孔及渗透缺陷的检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量铜箔孔隙率的系统及方法，采用气压式测试装置，通过气压变化检测空隙率，避免光照式检测的不足，提高检测的准确率。

本发明的测量铜箔孔隙率的系统包括贮气室(2)，真空装置(5)，测压装置(4)和数据处理装置(6)；所述的贮气室(2)为储气罐(14)，储气罐(14)的侧壁上设有进气口(15)、第一测压口(10)、第二测压口(16)和抽气口(11)；储气罐(14)的罐口上设有密封装置(3)，密封装置(3)包括法兰盘(12)和紧固螺栓(17)，密封装置(3)通过紧固螺栓(13)与储气罐(14)罐口连接，法兰盘(12)和储气罐(14)的罐口之间设有密封垫圈，法兰盘(12)上设有上盖(13)；储气罐(14)上的进气口(16)与气源装置(1)通过管道连通，储气罐(14)上的抽气口(11)与真空装置(5)连通，储气罐(14)上的第一测压口(10)与测压装置(4)装配在一起，储气罐(14)上的第二测压口(16)上安装有储气罐压力表(18)；测压装置(4)通过数据线与数据处理装置(6)装配在一起。

上述的测压装置(4)为压力传感器(9)；上述的数据处理装置(6)为计算机，安装有时压检测软件。

上述的气源装置(1)包括储气瓶(22)，储气瓶(22)上设有压盖螺母(21)开关和储气瓶压力表(20)，压盖螺母(20)开关通过管道与进气口(15)连通，该管道上设有减压阀(19)。

上述的真空装置(4)为真空泵(7)，真空泵(7)装配有电子显示器(8)。

本发明的测量铜箔孔隙率的方法是采用上述系统，按以下步骤进行：