專利名稱：鋰離子交換膜穿刺檢測儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及鋰離子電池生產過程中的一種檢測裝置，尤其涉及一種檢測鋰離子電池的離子交換膜穿刺強度的檢測裝置。
背景技術：
鋰離子二次充電電池由正極片、負極片、離子交換膜、電池殼等部件組成；正極片、負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、負極極片隔開，防止接觸引起短路，同時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閉合，將正負極片完全隔開，因此離子交換膜的性能對電池的安全性能至關重要；所有的鋰離子交換膜在使用前都要測試其物理性能，其中穿刺強度是一項很關鍵的性能，因為正極片和負極片在制作過程中邊緣會產生毛刺，這些毛刺有可能會將離子交換膜刺穿導致短路；另外正極片和負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度是一項必測的物理特性。在目前的離子交換膜測試中，大都采用的是手工檢測的方式，也就是在推力計探頭上安裝穿刺針，用手持著推力計來進行測試。由于人工測試的時候，并不能夠保證穿刺速度和穿刺角度，對穿刺結果都會產生影響，因此得出的數值并不準確。
發明內容本實用新型的主要目的就是為了解決現有技術中存在的問題，提供一種鋰離子交換膜穿刺檢測儀，能夠穩定測試離子交換膜的穿刺強度，減少人為因素對檢驗結果造成的影響，保證檢測結果的準確性。
本實用新型的次一目的就是提供一種鋰離子交換膜穿刺檢測儀，裝夾離子交換膜可以完成多次檢測試驗，提高了檢測效率。
為實現上述目的，本實用新型提出的一種鋰離子交換膜穿刺檢測儀，包括動力裝置、推力儀、檢測針和用于固定鋰離子交換膜的交換膜固定裝置，所述檢測針固定在推力儀的探頭上，所述動力裝置使推力儀和交換膜固定裝置相對運動。
優選的，所述動力裝置為步進電機，所述鋰離子交換膜穿刺檢測儀還包括絲桿和絲桿固定座，所述絲桿的一端連接步進電機的輸出端，另一端可旋轉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運動。
還包括移動座、固定座和與絲桿平行固定的導桿，所述移動座通過螺紋環套在絲桿上、且可滑動地套在導桿上，所述交換膜固定裝置固定在移動座上，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座上，所述壓盤固定在底盤的側面，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有與檢測針相對應的檢測孔。
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。
本實用新型的進一步改進是所述底盤包括轉盤、轉盤座，所述轉盤的中心可旋轉的固定在轉盤座上，所述壓盤和橡膠墊固定在轉盤上，所述壓盤、橡膠墊和轉盤設有至少兩個檢測孔。
優選的，所述檢測孔為繞壓盤、橡膠墊和轉盤的旋轉中心均勻分布的四個。
本實用新型的更進一步改進是所述轉盤與轉盤座接觸的表面設有用于使檢測孔和檢測針相對應的定位孔，所述轉盤座上在定位孔旋轉軌道上設有凹槽，所述凹槽內設有彈性卡接件。
優選的，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座上，所述轉盤座通過與轉盤座表面平行的轉軸可旋轉地固定在支座上，所述支座上設有固定轉盤座的銷子。
本實用新型的有益效果是1)本方案通過動力裝置帶動推力儀和交換膜固定裝置相對運動，可以根據需要設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，保證檢測數值的準確性。2)在檢測完一次穿刺強度后，通過交換膜固定裝置的旋轉部分，可以不需要重新放置鋰離子交換膜即可實現下一次穿刺強度檢測，從而實現了裝夾一次離子交換膜可以完成多次檢測試驗，提高了檢測效率。
本實用新型的特征及優點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。
圖1是本實用新型的一種實施例的結構示意圖；圖2是圖1的剖面示意圖。
具體實施方式具體實施例一、如圖1、2所示，采用步進電機2作為動力源，步進電機2與絲桿9通過聯軸器22聯結，由步進電機2驅動絲桿9轉動；移動座5中間孔為螺紋孔，與絲桿9配合；兩端孔為直孔，與導桿10配合；絲桿9在步進電機2的帶動下轉動時，移動座5被驅動，沿導桿10做前后運動；導桿10和絲桿9固定在絲桿固定座11和軸承座23上，導桿10起到導向的作用。
檢測針5套在推力計3的探頭上，由螺釘固定緊。推力計3由螺釘固定在固定座1上。
交換膜固定裝置固定在移動座5上，交換膜固定裝置包括底盤、橡膠墊12和壓盤6，底盤包括轉盤7、轉盤座8和支座19。轉盤7的中心可旋轉的固定在轉盤座8上，壓盤6、橡膠墊和轉盤設有至少兩個檢測孔25，供檢測針4穿過。本實施例中設計四個檢測孔，既實現了裝夾一次離子交換膜可以完成多次檢測試驗，又不會導致檢測孔對位困難。壓盤6和轉盤7的孔對好之后，由螺釘固定在轉盤7上，中間墊有橡膠墊12，橡膠墊12和轉盤7之間固定鋰離子交換膜。因為離子交換膜非常薄，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特點來完全壓住離子交換膜。轉盤7與轉盤座接觸的表面上有四個沿圓心均勻分布的定位孔，轉盤座8上在定位孔旋轉軌道上設有凹槽，凹槽內設有彈性卡接件，彈性卡接件包括彈簧15和鋼珠13，彈簧15一端固定在轉盤座8上，另一端固定鋼珠13。當轉盤7旋轉時，由彈簧15將鋼珠13壓進轉盤7上的定位孔內，使轉盤7停止旋轉，從而將檢測孔25定位，使檢測孔25的位置正好和檢測針4相對。本實施例可以進行四個工位固定。支座19固定在移動座5上，轉盤座8通過轉軸14固定在支座19上，可以沿轉軸14轉動，轉盤座8沿軸14轉動是為了方便裝夾離子交換膜，將轉盤座8轉成水平狀態裝夾離子交換膜時就比較方便。支座19上設有固定轉盤座8的銷子18，因為轉盤座8是活動的，在豎直狀態下需要加一個定位才能在檢測過程中保持不動。
使用時先將壓盤6和橡膠墊12拆下來，將離子交換膜夾在橡膠墊12和轉轉盤7之間，再將壓盤6固定上。檢測針4安裝在推力計3上；壓盤6上的孔對準檢測針4；將穿刺速度設定好，啟動步進電機2，步進電機2帶動移動座5向左移動，根據設定的距離，確認檢測針刺過離子交換膜，讀推力計3的數值，可以得出在設定速度下離子交換膜的刺穿強度；步進電機2反轉，使移動座5回到起始位置。用手轉動轉盤7，轉動90度，感覺鋼珠13壓進定位孔，此時可以對離子交換膜進行第二次測試。以此類推，可以進行第三次和第四次測試。
步進電機可由PLC(可編程序控制器)控制，可以根據不同要求設定不同速度。
具體實施例二、與具體實施例一不同的是推力計3固定在移動座5上，交換膜固定裝置固定在固定座1上。
上述實施例中的動力裝置還可以是氣缸。
綜上所述，本實用新型結構簡單，檢測精度高，檢測效率高，可以實現多種模擬條件的檢測。
權利要求1.一種鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于包括動力裝置、推力儀、檢測針和用于固定鋰離子交換膜的交換膜固定裝置，所述檢測針固定在推力儀的探頭上，所述動力裝置使推力儀和交換膜固定裝置相對運動。
2.如權利要求1所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于所述動力裝置為步進電機，所述鋰離子交換膜穿刺檢測儀還包括絲桿和絲桿固定座，所述絲桿的一端連接步進電機的輸出端，另一端可旋轉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運動。
3.如權利要求2所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于還包括移動座、固定座和與絲桿平行固定的導桿，所述移動座通過螺紋環套在絲桿上、且可滑動地套在導桿上，所述交換膜固定裝置固定在移動座上，所述推力儀固定在固定座上。
4.如權利要求3所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，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座上，所述壓盤固定在底盤的側面，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有與檢測針相對應的檢測孔。
5.如權利要求4所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，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.如權利要求5所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于所述底盤包括轉盤、轉盤座，所述轉盤的中心可旋轉的固定在轉盤座上，所述壓盤和橡膠墊固定在轉盤上，所述壓盤、橡膠墊和轉盤設有至少兩個檢測孔。
7.如權利要求6所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于所述檢測孔為繞壓盤、橡膠墊和轉盤的旋轉中心均勻分布的四個。
8.如權利要求6所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于所述轉盤與轉盤座接觸的表面設有用于使檢測孔和檢測針相對應的定位孔，所述轉盤座上在定位孔旋轉軌道上設有凹槽，所述凹槽內設有彈性卡接件。
9.如權利要求8所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，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盤座上，另一端固定鋼珠。
10.如權利要求6至9中任一項所述的鋰離子交換膜穿刺檢測儀，其特征在于所述底盤還包括支座，所述支座固定在移動座上，所述轉盤座通過與轉盤座表面平行的轉軸可旋轉地固定在支座上，所述支座上設有固定轉盤座的銷子。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰離子交換膜穿刺檢測儀，包括動力裝置、推力儀、檢測針和用于固定鋰離子交換膜的交換膜固定裝置，所述檢測針固定在推力儀的探頭上，所述動力裝置使推力儀和交換膜固定裝置相對運動。本實用新型結構簡單，檢測精度高，檢測效率高，可以實現多種模擬條件的檢測。
文檔編號G01N3/02GK2837825SQ200520036118
公開日2006年11月15日 申請日期2005年11月11日 優先權日2005年11月11日
發明者曹小飛, 許教練 申請人:比亞迪股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
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