电池浆料稳定性检测装置及电池浆料稳定性测试方法

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体提供一种电池浆料稳定性检测装置及电池浆料稳定性测试方法。

背景技术

锂离子电池具有能量密度高、功率性能好、循环寿命长等诸多优点，近年来在电动汽车领域应用越来越广泛，而极片制造工艺是整个锂离子电池制造的核心工序，直接影响锂离子电池的电化学性能，而在极片制造工艺中，电池浆料的优劣又尤为重要。电池浆料的稳定性直接影响极片的涂布效果和整体质量，进而影响锂离子电池容量、内阻等各项性能指标。因此，电池浆料要求具有良好的稳定性，以此来满足生产工艺的要求。

目前，电池浆料稳定性的测试方法一般是将电池浆料静置一段时间，并在静置期间内对不同高度处的电池浆料进行多次取样，以测试电池浆料的粘度和固含量，并以此来评价电池浆料的稳定性。虽然上述测试方法相对简单，但为了确定电池浆料的稳定期，需要多次取样测试，不但操作繁琐，还会造成原材料的浪费；此外，通过上述测试方法得到的测试结果的准确度也不高，不能真实反映电池浆料的稳定性。

相应地，本领域需要一种新的电池浆料稳定性检测装置及电池浆料稳定性测试方法来解决或者在一定程度上缓解上述问题。

发明内容

本发明旨在解决或者在一定程度上缓解上述技术问题，即，现有电池浆料稳定性测试过程繁琐且测试结果不准的问题。

在第一方面，本发明提供一种电池浆料稳定性检测装置，所述检测装置包括测试样品容器、数据分析测试仪、多个内阻测试仪和多个探针，所述数据分析测试仪与所述内阻测试仪相连，所述测试样品容器用于盛放待测的电池浆料，多个所述内阻测试仪分别通过相应的所述探针与所述测试样品容器相连，所述内阻测试仪用于检测所述测试样品容器内不同高度处的电池浆料的内阻率。

在上述检测装置的可选技术方案中，所述测试样品容器包括主体和顶盖，所述主体内形成有用于盛放电池浆料的腔体，所述顶盖用于封闭所述腔体的开口。

在上述检测装置的可选技术方案中，所述测试样品容器还包括搅拌构件和驱动构件，所述搅拌构件分别与所述顶盖和所述驱动构件相连，且所述搅拌构件的至少一部分设置于所述腔体中，所述驱动构件设置成能够驱动所述搅拌构件转动以搅拌所述测试样品容器内的电池浆料。

在上述检测装置的可选技术方案中，所述搅拌构件包括搅拌桨和搅拌杆，所述搅拌桨设置于所述腔体内，所述搅拌桨的一端与所述搅拌杆相连，所述顶盖上设置有固定孔，所述搅拌杆的远离所述搅拌桨的一端穿过所述固定孔与所述驱动构件相连。

在上述检测装置的可选技术方案中，所述测试样品容器还包括多组检测孔，多组所述检测孔分别设置于所述测试样品容器的不同高度处，每组所述检测孔的数量为两个，两个所述检测孔位于同一高度处，所述探针设置在所述检测孔中，所述内阻测试仪通过所述探针相应与每组所述检测孔相连。

在上述检测装置的可选技术方案中，所述主体呈圆柱状，每组内的两个所述检测孔沿所述主体的同一高度处的外侧壁呈相对设置。

在上述检测装置的可选技术方案中，所述内阻测试仪包括第一端口、第二端口和第三端口，所述第一端口与所述数据分析测试仪相连，每组所述检测孔中的一个通过所述探针与所述第二端口相连，每组所述检测孔中的另一个通过所述探针与所述第三端口相连。

在另一方面，本发明还提供一种电池浆料稳定性测试方法，所述测试方法包括以下步骤：获取电池浆料的电阻率；根据所述电池浆料的电阻率，确定所述电池浆料的稳定期；根据所述电池浆料的电阻率，确定获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机；在获取到所述电池浆料的粘度和固含量的情形下，根据获取到的所述电池浆料的粘度和固含量，确定所述电池浆料的稳定性；其中，所述电池浆料的电阻率通过上述任一项可选技术方案中所述的检测装置检测得到。

在上述测试方法的可选技术方案中，“根据所述电池浆料的电阻率，确定获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机”的步骤具体包括：建立不同位置处的所述电池浆料的电阻率与时间的关系曲线；根据所述关系曲线，确定所述电池浆料的稳定性变差的时间为获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机。

在上述测试方法的可选技术方案中，“根据所述关系曲线，确定所述电池浆料的稳定性变差的时间为获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机”的步骤具体包括：根据所述关系曲线，获取不同位置处的所述电池浆料的电阻率出现明显变化的交叉点所对应的时间；所述交叉点所对应的时间即为所述电池浆料的稳定性变差的时间。

在采用上述技术方案的情况下，本发明的电池浆料稳定性检测装置包括测试样品容器、数据分析测试仪、多个内阻测试仪和多个探针，数据分析测试仪与述内阻测试仪相连，测试样品容器用于盛放待测的电池浆料，多个内阻测试仪分别通过相应的探针与测试样品容器相连，内阻测试仪用于检测测试样品容器内不同高度处的电池浆料的内阻率。基于此，本发明通过实时检测不同高度处的电池浆料的电阻率来评价电池浆料的稳定性，检测过程中不需人工反复取样测试，操作简单快捷，既能够有效提高检测电池浆料稳定性的工作效率，还能够避免人工操作误差，进而有效保证检测结果的准确性和可靠性。

此外，在本发明的可选技术方案中，顶盖封闭腔体的开口的设置方式能够使电池浆料处于较为密闭的测试环境中，有效降低环境对电池浆料特性的影响，进而进一步有效保证电池浆料稳定性检测结果的准确性和可靠性。

此外，在本发明的可选技术方案中，本发明通过设置搅拌构件能够模拟电池浆料的实际生产场景，使电池浆料始终处于相同的环境中，进而能够进一步有效保证电池浆料稳定性检测结果的准确性和可靠性。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1示出了本发明的电池浆料稳定性检测装置的结构示意图；

图2示出了本发明的测试方法的主要步骤流程图；

图3示出了本发明的测试方法的可选实施例的具体步骤流程图；

图4示出了本发明的不同位置处的电池浆料的电阻率与时间的关系曲线；

附图标记：

1、测试样品容器；11、主体；12、顶盖；121、固定孔；13、搅拌构件；131、搅拌桨；132、搅拌杆；14、检测孔；

2、数据分析测试仪；

3、内阻测试仪；31、第一内阻测试仪；32、第二内阻测试仪；301、第一端口；302、第二端口；303、第三端口；

4、探针；41、第一探针；42、第二探针。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，本发明并不对所述检测装置的具体应用对象作任何限制，其可以用于检测金属系导电电池浆料的稳定性，也可以用于检测金属氧化物系导电电池浆料的稳定性，这都不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际的使用情况自行设定。这种具体应用对象的改变并不偏离本发明的基本原理，因此将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。还需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“中”、“下”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，尽管本申请中按照特定顺序描述了本发明的测试方法的各个步骤，但是这些顺序并不是限制性的，在不偏离本发明的基本原理的前提下，本领域技术人员可以按照不同的顺序来执行所述步骤。

如图1所示，本发明的电池浆料稳定性检测装置包括测试样品容器1、数据分析测试仪2、多个内阻测试仪3和多个探针4，测试样品容器1用于盛放待测的电池浆料，数据分析测试仪2与内阻测试仪3相连，且多个内阻测试仪3分别通过相应的探针4与测试样品容器1相连，以检测测试样品容器1内不同高度处的电池浆料的内阻率，数据分析测试仪2能够获取并分析内阻测试仪3检测的测试样品容器1内不同高度处的电池浆料的内阻率。

基于上述结构设置，本发明通过所述检测装置实时检测不同高度处的电池浆料的电阻率来评价电池浆料的稳定性，检测过程中不需人工反复取样测试，操作简单快捷，既能够有效提高检测电池浆料稳定性的工作效率，还能够避免人工操作误差，进而有效保证检测结果的准确性和可靠性。

需要说明的是，本发明不对测试样品容器1、数据分析测试仪2、内阻测试仪3和探针4的具体结构、类型、设置数量作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。例如，探针4可以是悬臂探针，也可以是垂直探针，只要探针4能够保证内阻测试仪3顺利检测到测试样品容器1内不同高度处的电池浆料的内阻率即可。

作为一种可选的实施方式，测试样品容器1包括主体11和顶盖12，主体11内形成有用于盛放电池浆料的腔体，顶盖12用于封闭所述腔体的开口，以使测试样品容器1能够形成相对密闭的测试环境，进而有效保证电池浆料稳定性检测结果的准确性和可靠性。

进一步地，测试样品容器1还包括搅拌构件13和驱动构件(图中未示出)，搅拌构件13分别与顶盖12和所述驱动构件相连，且搅拌构件13的至少一部分设置于所述腔体中，所述驱动构件设置成能够驱动搅拌构件13转动以搅拌测试样品容器1内的电池浆料，以使电池浆料处于类似其生产场景的环境中，进而能够进一步有效保证电池浆料稳定性检测结果的准确性和可靠性。

需要说明的是，本发明不对主体11、顶盖12、搅拌构件13和所述驱动构件的具体结构作任何限制，也不对主体11和顶盖12的具体形状作任何限制；可选地，主体11的整体形状为圆柱体状，以便于搅拌构件13能够均匀搅拌主体11的腔体内的电池浆料，进一步有效保证检测结果的可靠性；顶盖12的截面形状为圆形，当然，这都不是限制性的，只要顶盖12能够封闭所述腔体的开口，使电池浆料处于相对密闭的测试环境中即可，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步可选地，搅拌构件13包括搅拌桨131和搅拌杆132，搅拌桨131设置于所述腔体内，搅拌桨131的一端与搅拌杆132相连，顶盖12上设置有固定孔121，固定孔121的形状与搅拌杆132的截面形状相同，搅拌杆132的远离搅拌桨131的一端穿过固定孔121与所述驱动构件相连，所述驱动构件通过驱动搅拌杆132转动带动搅拌桨131旋转，进而实现电池浆料的搅拌。

需要说明的是，本发明不对顶盖12的材质作任何限制，例如，顶盖12的材质为橡胶，搅拌杆132能够卡接在固定孔121中且不影响搅拌杆132的转动；再例如，顶盖12的材质还可以是塑料，固定孔121中设置有密封圈，所述密封圈套设在搅拌杆132上，且所述密封圈不影响搅拌杆132的转动，以最大程度保证测试样品容器1内的密闭测试环境，当然，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明也不对搅拌桨131的具体结构和形状作任何限制，只要能够实现搅拌电池浆料的目的即可。可选地，搅拌桨131包括两对搅拌叶，两对所述搅拌叶设置在搅拌杆132的不同高度处，以搅拌主体11内不同高度处的电池浆料，增强搅拌效果。每对所述搅拌叶沿搅拌杆132的周向呈相对设置，以进一步增强搅拌效果。

在本可选实施例中，测试样品容器1还包括两组检测孔14，两组检测孔14分别设置于测试样品容器1的靠上位置和靠下位置处，以检测主体11内的不同高度处的电池浆料的电阻率，当然，本发明不对检测孔14的具体设置位置作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。相应地，内阻测试仪3的设置数量为两个，分别为第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32，其中，第一内阻测试仪31检测测试样品容器1的靠上位置处电池浆料的内阻率，第二内阻测试仪检测测试样品容器1的靠下位置处电池浆料的内阻率，数据分析测试仪2能够获取并记录第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32检测的数据。

进一步地，每组检测孔14的数量为两个，两个检测孔14位于同一高度处，且两个检测孔14沿主体11的同一高度处的外侧壁呈相对设置；相应地，探针4的数量为两组，分别为第一探针41和第二探针42，第一探针41和第二探针42的设置数量分别为两个，且分别相应设置在两组检测孔14中；其中，第一探针41设置在测试样品容器1的靠上位置处的检测孔14中，且第一探针41与第一内阻测试仪31相连，以使第一内阻测试仪31能够检测测试样品容器1的靠上位置处电池浆料的电阻率；第二探针42设置在测试样品容器1的靠下位置处的检测孔14中，且第二探针42与第二内阻测试仪32相连，以使第二内阻测试仪32能够检测测试样品容器1的靠下位置处电池浆料的电阻率。

进一步可选地，数据分析测试仪2包括两个端口，第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32均包括第一端口301、第二端口302和第三端口303，数据分析测试仪2的两个端口分别与第一内阻测试仪31的第一端口301和第二内阻测试仪32的第一端口301相连，以获取第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32的检测到的电阻率。进一步地，第一内阻测试仪31的第二端口302和第三端口303通过两个第一探针41相应与靠上位置处的一组检测孔14相连，第二内阻测试仪32第二端口302和第三端口303通过两个第二探针42相应与靠下位置处的一组检测孔14相连，以分别形成闭合回路，进而能够检测主体11内的不同高度处的电池浆料的电阻率。

基于多个内阻测试仪3和一个数据分析测试仪2的设置方式，不同深度位置处的电池浆料的电阻率单独通过一个内阻测试仪3检测，有效实现数据互不干扰；共用一个数据分析测试仪2能够将不同深度位置处的电池浆料的电阻率数据实时记录，并通过分析数据可以科学地得出电池浆料的稳定性，数据对电池浆料的转序时间定义有重要的指导作用。

需要说明的是，本发明不对内阻测试仪3、检测孔14和探针4的具体设置数量作任何限制，还可以在测试样品容器1的中部位置或其他位置设置第三组检测孔14，并相应设置第三内阻测试仪和第三探针，以检测测试样品容器1的中部位置或其他位置处电池浆料的电阻率，当然，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

进一步地，所述检测装置还包括控制器，可选地，所述控制器设置在数据分析测试仪2中，当然，所述控制器的设置位置并不是限制性的；所述控制器能够获取第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32检测到的电池浆料的内阻率，并对获取到的电池浆料的内阻率进行分析处理，以评价电池浆料的稳定性；所述控制器还能够控制搅拌构件13和所述驱动构件的工作状态，例如，所述控制器能够控制搅拌构件13的搅拌速度和搅拌时间等，这都不是限制性的。本领域技术人员能够理解的是，本发明不对所述控制器的具体结构和型号作任何限制，并且所述控制器既可以是所述检测装置原有的控制器，也可以是为执行本发明的测试方法单独设置的控制器，本领域技术人员可以根据实际使用需求自行设定所述控制器的结构和型号。

在另一方面，本发明还要求保护一种电池浆料稳定性测试方法，如图2所示，基于上述实施例中所述的检测装置，本发明的测试方法主要包括下列步骤：

S1：获取电池浆料的电阻率；

S2：根据电池浆料的电阻率，确定电池浆料的稳定期；

S3：根据电池浆料的电阻率，确定获取电池浆料的粘度和固含量的时机；

S4：在获取到电池浆料的粘度和固含量的情形下，根据获取到的电池浆料的粘度和固含量，确定电池浆料的稳定性。

首先，在步骤S1中，第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32分别检测测试样品容器1中靠上位置处和靠下位置处的电池浆料的电阻率，数据分析测试仪2中的控制器获取第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32检测到的所述电池浆料的电阻率；可选地，所述控制器实时获取电池浆料的电阻率，以便及时监控电池浆料的稳定性，当然，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

接着，在步骤S2中，所述控制器根据所述电池浆料的电阻率，确定所述电池浆料的稳定期。需要说明的是，本发明不对所述电池浆料的稳定期的具体确定方式作任何限制，例如，可以将所述电池浆料的电阻率与预设电阻率进行比较，然后根据比较结果确定所述电池浆料的稳定期，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

可选地，在步骤S3中，所述控制器还根据所述电池浆料的电阻率，确定获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机。需要说明的是，本发明不对获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机的具体确定方式作任何限制，例如，所述控制器可以在所述电池浆料的电阻率达到预设电阻率的情形下，获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机。

进一步地，在步骤S4中，在获取到所述电池浆料的粘度和固含量的情形下，所述控制器根据获取到的所述电池浆料的粘度和固含量，确定所述电池浆料的稳定性，进而判断所述电池浆料的整体质量。

需要说明的是，本发明不对步骤S2和步骤S3的具体执行顺序作任何限制，其可以同时执行，也可以不分顺序地先后执行，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

接着参阅图3和4，如图3和4所示，基于上述实施例中所述的检测装置，本发明的可选实施例的测试方法的包括下列步骤：

S101：获取电池浆料的电阻率；

S102：根据电池浆料的电阻率，确定电池浆料的稳定期；

S103：建立不同位置处的电池浆料的电阻率与时间的关系曲线；

S104：根据关系曲线，获取不同位置处的电池浆料的电阻率出现明显变化的交叉点所对应的时间；

S105：确定交叉点所对应的时间为获取电池浆料的粘度和固含量的时机；

S106：在获取到电池浆料的粘度和固含量的情形下，根据获取到的电池浆料的粘度和固含量，确定电池浆料的稳定性。

首先，在步骤S101中，第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32分别检测测试样品容器1中靠上位置处和靠下位置处的所述电池浆料的电阻率，数据分析测试仪2中的控制器实时获取第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32检测到的所述电池浆料的电阻率，以便及时监控所述电池浆料的稳定性。接着，在步骤S102中，所述控制器根据所述电池浆料的电阻率，确定所述电池浆料的稳定期。此外，所述控制器还根据所述电池浆料的电阻率，确定获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机。

需要说明的是，本发明不对所述电池浆料的稳定期以及获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机的具体确定方式作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

作为一种可选的实施方式，如图4所示，在步骤S103中，所述控制器建立第一内阻测试仪31和第二内阻测试仪32检测到的所述电池浆料的电阻率与时间的关系曲线；接着，根据所述关系曲线，确定所述电池浆料的稳定性变差的时间为获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机。

需要说明的是，本发明不对步骤S103的具体测试方式作任何限制，其可以在所述电池浆料的电阻率达到与预设电阻率时获取所述电池浆料的粘度和固含量，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

可选地，在步骤S104和步骤S105中，如果所述电池浆料一直处于稳定期内，其电阻率不会发生突变，当所述电池浆料的电阻率发生突变时，则说明所述电池浆料的稳定性变差。具体地，根据所述关系曲线，获取靠上位置处和靠下位置处的所述电池浆料的电阻率出现明显变化的交叉点所对应的时间，即，图4中A点所对应的时间，所述交叉点所对应的时间即为所述电池浆料的稳定性变差的时间，即为获取所述电池浆料的粘度和固含量的时机。此外，A点所对应的时间还是所述电池浆料的稳定期。

进一步地，在步骤S106中，在获取到所述电池浆料的粘度和固含量的情形下，所述控制器根据获取到的所述电池浆料的粘度和固含量，确定所述电池浆料的稳定性，即，判断所述电池浆料的不稳定程度。

需要说明的是，本发明不对所述电池浆料的粘度和固含量的具体获取方式作任何限制，其可以分别通过粘度测试仪和固含量测试仪获取，这并不是限制性的，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。

此外，还需要说明的是，本发明也不对上述具体的测试逻辑作任何限制，本领域技术人员可以根据实际情况自行设定。具体地，所述电池浆料的稳定程度与其粘度和固含量成正比；可选地，所述控制器首先建立所述电池浆料的稳定程度与其粘度和固含量的关系曲线图，然后根据所述关系曲线图和获取到的当前的所述电池浆料的粘度和固含量，确定所述电池浆料的不稳定程度，以便于技术人员评价所述电池浆料的稳定性，进而有效保证电池极片的浆料涂布效果，保证电池质量。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。