[实用新型]一种具有复合式射线探测器的锂电池极片面密度测量仪

说明书

本实用新型涉及一种具有复合式射线探测器的锂电池极片面密度测量仪，包括安装框架，安装框架包括框架顶板和框架底板，框架顶板上设有第一直线滑轨，第一直线滑轨上设有第一滑块，第一滑块上设有射线发生器，射线发生器的下方设有复合式射线探测器，复合式射线探测器的下方设有第二滑块，框架底板上设有第二直线滑轨，第二滑块套装在第二直线滑轨上，复合式射线探测器组包括主探测器、第一辅助探测器和第二辅助探测器，主探测器和第一辅助探测器之间的连线和第一直线滑轨相平行，主探测器和第二辅助探测器之间的连线和第一直线滑轨相垂直。能够同时满足主涂布区以及边缘削薄区对质量厚度的检测需求，本实用新型使用方便，具有广泛的市场前景。

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及一种具有复合式射线探测器的锂电池极片面密度测量仪。

背景技术

锂电池极片的涂布质量决定了锂电池的容量、寿命及安全性。特别是正极极片，正极材料浆料涂布超重(超过规格上限)，易造成结晶析锂，刺破隔膜，存在极大的安全风险；而涂布重量超轻(低于规格下限)，会造成电池容量低容，电量续航不足。因此，在极片涂布过程中使用射线面密度测量仪实时在线检测涂层重量，及时反馈涂布质量。由于涂布机模头的挤压工艺及浆料的流体性质，浆料在极片上并非均匀涂覆。特别是浆料表面张力的驱使，使浆料向极片边缘无涂覆处迁移，烘干后形成厚边，所以在涂层两侧或首尾边缘区域易产生厚边缺陷。在后续工艺中，还需要进行削薄处理，因此将此区域称之为削薄区，该区域宽度约5～15mm。在锂电池涂布过程中，除实时检测正常涂层区的涂布重量外，还需要及时探测到边缘涂层轮廓情况，即进行削薄区检测。

射线面密度测量仪利用射线透射衰减原理实现涂层重量的测量。由于生产工艺要求：在最高120m/min的极片走带速度，最高4m/s的面密度测量仪扫描速度条件下，面密度测量仪对极片的正常涂布区测量，其测量精密度应达到0.1％(2σ)以下。目前，能够满足要求的面密度测量仪，其测量点最小为6mm*6mm(更小的测量点面积由于射线通量受限，测量精度无法满足要求)。但是6mm*6mm的测量点对于削薄区轮廓测量而言面积过大。在边缘削薄区域只能给出2至3个数据测量点，且受制于探测器的时间响应常数，给出的轮廓变形较为严重，不适合削薄区轮廓检测。在锂电池极片涂布过程中，使用质量厚度数据(极片面密度，其常用单位mg/mm²或g/m²)评价极片的真实涂布情况。现有工艺中常利用激光传感器作辅助检测，但是激光传感器只能给出几何厚度数据(单位μm)，不能给出质量厚度数据。被测极片是未经压实的，涂层中存在大量高低不平的微观颗粒。受浆料涂层沉积密度的变化及基材厚度的影响，极片正常涂布区其几何厚度与质量厚度关系与削薄区几何厚度与质量厚度的关系是不同的，因此用激光传感器给出的极片削薄区几何厚度轮廓不能代表涂布质量厚度轮廓，对涂布质量评估没有指导意义，从而影响推广和大范围应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种结构简单能够同时检测主涂布区质量厚度以及边缘削薄区质量厚度的具有复合式射线探测器的锂电池极片面密度测量仪，用于克服现有技术中缺陷。

本实用新型采用的技术方案为：一种具有复合式射线探测器的锂电池极片面密度测量仪，包括安装框架，所述的安装框架包括框架顶板和框架底板，所述的框架顶板的底面上设置有第一直线滑轨，第一直线滑轨上设置有第一滑块，第一滑块上设置有射线发生器，所述的射线发生器的下方设置有复合式射线探测器，所述的复合式射线探测器的下方设置有第二滑块，所述的框架底板的顶面上设置有第二直线滑轨，第二滑块套装在第二直线滑轨上，所述的复合式射线探测器组包括主探测器、第一辅助探测器和第二辅助探测器，主探测器和第一辅助探测器之间的连线以及第二直线滑轨均分别和第一直线滑轨相平行，主探测器和第二辅助探测器之间的连线和第一直线滑轨相垂直。