一种评测浆料流动性的装置及其测试方法
阅读说明：本技术 一种评测浆料流动性的装置及其测试方法 (Device for evaluating slurry fluidity and testing method thereof ) 是由 王增森 葛科 蒋倩 王化胜 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种评测浆料流动性的装置及其测试方法,属于新能源锂电池浆料的技术领域。它通过浆料槽储存初始浆料,并在浆料槽底部设置有浆料槽出口,通过浆料槽上插入式设置的浆料槽隔板控制浆料槽出口的开闭；浆料通过下方倾斜设置的浆料通道流出,最后通过测试终止线时,被感应光束感应后完成计时。本发明的一种评测浆料流动性的装置及其测试方法,结构合理,测试成本低,测试中人为因素少,数据可靠。(The invention relates to a device for evaluating the fluidity of slurry and a testing method thereof, belonging to the technical field of new energy lithium battery slurry. The slurry tank stores initial slurry, a slurry tank outlet is formed in the bottom of the slurry tank, and the opening and closing of the slurry tank outlet are controlled through a slurry tank partition plate arranged on the slurry tank in an inserted mode; the thick liquids flow through the thick liquids passageway of below slope setting, when passing through the test termination line at last, accomplish the timing after being responded to by the response light beam. The device for evaluating the fluidity of the slurry and the testing method thereof have the advantages of reasonable structure, low testing cost, few human factors in testing and reliable data.)
技术领域
本发明涉及一种评测浆料流动性的装置及其测试方法，属于新能源锂电池浆料的技术领域。
背景技术
现有技术下，锂离子电池的电极制造,正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成;负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中,浆料流动性在锂离子电池生产中至关重要,浆料流动性的好坏,直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。
锂离子电池浆料是由多种不同比重、不同粒度的原料组成，又是固-液相混合分散，形成的浆料属于非牛顿流体。锂离子电池浆料是一种像油状的流动的液体，所以具有一般流体所具有的特征如粘性、流动性等，浆料流动性会影响涂布的面密度，进而影响极片的压实密度和电芯性能，而目前没有明确的方法或者仪器评测浆料流动性。现今测试方法：一定体积或者重量的浆料，通过筛网过滤后，流到底部的称重仪器上，当上部的浆料全部流完时，或者称重的浆料与本来浆料重量一致时，计时浆料全部流下来的时间。此方法存在一定的缺陷，浆料通过过筛网，会在筛网上有所残留，流下去的浆料重量会小于本来重量，导致终止测试的时间无法确定，而且根据浆料流动性的好坏，残留筛网的浆料量还会有所不同，误差会更大。
例如专利公开号为CN113075087A的中国专利公开了一种锂离子电池浆料
技术领域
的电极浆料性能性测试装置，上述专利还涉及电极浆料性能性测试方法，所述的电极浆料性能性测试装置的料槽一侧通过杆件Ⅰ活动套装在立柱Ⅰ开孔内，料槽另一侧通过杆件Ⅱ活动套装在立柱Ⅱ开孔内，杆件Ⅱ外端螺纹部拧装调节轴，料槽前部设置多个导流管，料槽后部设置料槽后盖。上述申请所述的电极浆料性能性测试装置及其测试方法，能够同时测量电极浆料的流动性和稳定性；但是需要通过气压泵给予料槽压力，使浆料从不同导流管流出，并多次收集一分钟的挤出量从而计算流动性；该装置结构复杂，需要的设备多，成本高，测试时间长。
因此，为解决上述背景问题，研发一种评测浆料流动性的装置及其测试方法是迫在眉睫的。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种评测浆料流动性的装置及其测试方法，它结构合理，测试成本低，测试中人为因素少，数据更加可靠。
本发明的目的是这样实现的：一种评测浆料流动性的装置，包括底座，所述底座为直角折弯底座结构，包括底板和竖板；所述竖板顶部匹配设置有浆料槽，所述浆料槽底部设置有浆料槽出口，并通过浆料槽上插入式设置的浆料槽隔板控制浆料槽出口的开闭；
所述浆料槽出口下方倾斜设置有浆料通道，所述浆料通道一端设置在底座竖板的卡位槽上，另一侧与浆料池连接；
所述浆料通道与浆料池之间设置有测试终止线，并在测试终止线的水平延伸线上设置光学传感器，所述光学传感器的感应光束与测试终止线相匹配；
所述浆料池底部设置浆料池流料口，并通过在浆料池一侧插入式设置的浆料池隔板控制浆料池流料口的开闭；
所述浆料池的另一侧设置有计时器，所述计时器通过导线与光学传感器相连。
所述底座的竖板一侧还设置有把手；
所述底座的底板和竖板之间设置有加强筋。
所述浆料通道的上表面还铺设有铝箔层。
所述卡位槽有多个，多个卡位槽沿竖直方向均布在底座的竖板上。
一种评测浆料流动性的测试方法，包括以下步骤：
步骤一：将装置的底座放置在水平面上，确保竖板垂直于水平面；
步骤二：根据所需要流道与水平面形成的夹角度数，选取合适长度的浆料通道，一端卡合在竖板的卡位槽内，另一端与浆料池连接；
步骤三：在浆料槽上插入设置的浆料槽隔板，在浆料池插入浆料池隔板，并在浆料通道内铺设铝箔层，确认计时器归零后，把浆料加入浆料槽中；
步骤四：打开浆料槽隔板的同时打开计时器计时，浆料沿浆料通道流下，同时观察浆料流速是否均匀；
步骤五：当流下的浆料碰触到测试终止线时，光学传感器的感应光束被遮挡，感应信号通过导线传递至计时器，计时器完成计时，并记录；
步骤六：打开浆料池流料口内的浆料池隔板，浆料流出。
步骤七：多次重复步骤一~步骤六的操作，得到本粘度下该浆料流动的时间范围；
步骤八：加入与步骤三中相同粘度的不同种类浆料，并重复步骤一~步骤七的操作；
步骤九：测试数据积累，根据相同粘度不同种类的浆料在相同的滑道角度下得到不同的流动时间范围以及平均用时数据；
步骤十：结果分析，根据测试结果的时间长短，进行不同种类浆料流动时间的流动性对比。
所述步骤三中加入浆料槽的浆料粘度范围是3000-15000Pa.s。
相比于现有技术，本发明具有以下优点：
本发明的一种评测浆料流动性的装置及其测试方法，能够有效量化评测浆料的流动性，为浆料性能的评测提供数据支撑；同时，测试过程步骤简单，实用性强，人为因素干扰较少，数据可靠；在流道表面设置铝箔层，能够进一步模拟浆料在箔材上的流动性，更具有真实性；
本发明的一种评测浆料流动性的装置，其浆料流道整体可视化设计，可以通过浆料在流道流下时的状态就可以直观地初步判定浆料的流动性，如果浆料均匀的流道内的浆料前进速度基本一致，说明浆料流动性基本良好，如果浆料前进的速度不均，中间快，两侧慢，进而说明流动性欠佳；还可以在测试数据积累后，由于相同粘度不同种类的浆料流动性会有所差异，可以通过有限实验即可设置相同粘度不同种类的浆料在相同滑道角度下对应不同流动时间范围的对比，在测试单变量的条件下，用于对比判定浆料流动性；
同时，本发明的一种评测浆料流动性的装置，将多个卡位槽沿竖直方向均布在底座的竖板上，可以选用不同的滑道连接卡位槽与卡池，此时滑道的角度不同；通过不同的角度多次对比不同种类的浆料流动性，其数据更具有说服性。
附图说明
图1为本发明的一种评测浆料流动性的装置整体结构示意图。
图2为本发明的一种评测浆料流动性的装置流料口的底视图。
图3为本发明的一种评测浆料流动性的装置浆料槽出口的侧视图。
其中：1、底座；2、把手；3、浆料槽；4、浆料槽隔板；5、浆料通道；6、铝箔层；7、测试终止线；8、光学传感器；9、卡位槽；10、浆料池流料口；11、浆料池隔板；12、计时器；13、浆料槽出口；14、加强筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1~3所示，在实施例中采用如下的一种评测浆料流动性的装置，包括底座1，所述底座1为直角折弯底座结构，包括底板和竖板；所述竖板顶部匹配设置有浆料槽3，所述浆料槽3底部设置有浆料槽出口13，并通过浆料槽3上插入式设置的浆料槽隔板4控制浆料槽出口13的开闭；
所述浆料槽出口13下方倾斜设置有浆料通道5，所述浆料通道5一端设置在底座1竖板的卡位槽9上，另一侧与浆料池连接；
所述浆料通道5与浆料池之间设置有测试终止线7，并在测试终止线7的水平延伸线上设置光学传感器8，所述光学传感器8的感应光束与测试终止线7相匹配；
所述浆料池底部设置浆料池流料口10，并通过在浆料池一侧插入式设置的浆料池隔板11控制浆料池流料口10的开闭；
所述浆料池的另一侧设置有计时器12，所述计时器12通过导线与光学传感器8相连。
所述底座1的竖板一侧还设置有把手2；
所述底座1的底板和竖板之间设置有加强筋14。
所述浆料通道5的上表面还铺设有铝箔层6。
所述卡位槽9有多个，多个卡位槽沿竖直方向均布在底座1的竖板上。
实施例1
首先采用磷酸铁锂浆料，其正极为德方纳米DY-1浆料，准备正极浆料500g，粘度8352Pa.s：
在本实施例中，采用如下测试方法：
步骤一：将装置的底座1放置在水平面上，确保竖板垂直于水平面；
步骤二：选取浆料通道5，一端卡合在竖板的卡位槽9内，另一端与浆料池连接，浆料通道5与水平面形成的滑道角度为30°；
步骤三：在浆料槽3上插入设置的浆料槽隔板4，在浆料池插入浆料池隔板11，并在浆料通道5内铺设铝箔层6，确认计时器12归零后，把浆料加入浆料槽3中；
步骤四：打开浆料槽隔板4的同时打开计时器12计时，浆料沿浆料通道5流下，同时观察浆料流速是否均匀；
步骤五：当流下的浆料碰触到测试终止线7时，光学传感器8的感应光束被遮挡，感应信号通过导线传递至计时器12，计时器12完成计时，并记录本次时间为16.2秒；
步骤六：打开浆料池流料口10内的浆料池隔板11，浆料流出；
步骤七：多次重复步骤一~步骤六的操作，得到在粘度8352Pa.s的情况下德方纳米DY-1浆料，在滑道与水平面的夹角为30°时到达测试终止线7的时间范围是15.8秒 ~ 16.9秒 ，平均时间为16.4秒；
步骤八：接着采用贝特瑞S13正极浆料，即加入相同粘度为8352Pa.s的500g贝特瑞S13正极浆料，并重复步骤一~步骤七的操作；
步骤九：测试数据积累，测试相同粘度为8352Pa.s的贝特瑞S13正极浆料，由于浆料种类不同，流动性不同，在滑道与水平面夹角为30°时流动时间范围为17.1秒 ~17.9秒，平均时间为17.5秒；
步骤十：结果分析，根据测试结果对比相同粘度下德方纳米DY-1浆料与贝特瑞S13正极浆料在相同的滑道角度下对应不同的流动时间范围以及平均用时长短，得出流动性优劣对比。
通过上述结果分析可知，在本实施例中，德方纳米DY-1浆料的在对应粘度为8352Pa.s时，其在滑道与水平面夹角为30°时，对应流动时间范围是15.8秒 ~ 16.9秒，平均时间为16.4秒；粘度为8352Pa.s的贝特瑞S13正极浆料，其在滑道与水平面夹角为30°时，对应流动时间范围是17.1秒 ~ 17.9秒，平均时间为17.5秒；
因此，得出结论，在粘度为8352Pa.s时，德方纳米DY-1浆料的流动性优于贝特瑞S13浆料。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
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