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电芯含水量测试用取样器

阅读：735发布：2021-03-02

IPRDB可以提供电芯含水量测试用取样器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请涉及储能器件测试领域，尤其涉及一种电芯含水量测试用取样器，包括底板、裁样模以及刀槽，裁样模以及刀槽均开设于底板上，裁样模由模侧边共同围成，令顶点两侧的两个模侧边分别为第一模侧边以及第二模侧边，每个顶点均设置有两个刀槽，刀槽包括第一引导侧边以及第二引导侧边，第一引导侧边由顶点开始，沿着第一模侧边/第二模侧边向远离裁样模的方向延伸，第二引导侧边由第二模侧边/第一模侧边开始，也向远离裁样模的方向延伸，第一引导侧边与第二引导侧边之间留有间距，第二模侧边/第一模侧边在顶点与第二引导侧边之间形成豁口。本申请所提供的电芯含水量测试用取样器结构简单轻便，易于干燥处理，采样过程操作方便，获得样品一致性好。，下面是电芯含水量测试用取样器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电芯含水量测试用取样器，其特征在于，包括底板、裁样模以及刀槽，所述裁样模以及所述刀槽均开设于所述底板上，且贯通所述底板的两面，所述裁样模由首尾相连的多个模侧边共同围成，相邻两个所述模侧边之间的连接处为顶点，令所述顶点两侧的两个模侧边分别为第一模侧边以及第二模侧边，所述第一模侧边、所述顶点以及所述第二模侧边所构成的角为朝向所述裁样模的外侧凸出的凸角，每个所述顶点均设置有两个所述刀槽，所述刀槽包括第一引导侧边以及第二引导侧边，所述第一引导侧边由所述顶点开始，沿着所述第一模侧边/所述第二模侧边向远离所述裁样模的方向延伸，所述第二引导侧边由所述第二模侧边/所述第一模侧边开始，也向远离所述裁样模的方向延伸，所述第一引导侧边与所述第二引导侧边之间留有间距，使所述第二模侧边/所述第一模侧边在所述顶点与所述第二引导侧边之间形成能够供刀片进入的豁口。

2.根据权利要求1所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述第一引导侧边与所述第二引导侧边平行设置。

3.根据权利要求2所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述第一引导侧边与所述第二引导侧边之间的间距为刀片厚度的1.0-1.2倍。

4.根据权利要求1所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述模侧边为直边和/或弯边。

5.根据权利要求4所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述模侧边均为直边。

6.根据权利要求5所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述模侧边的数量为四条，且两两平行，构成矩形。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述裁样模的数量为多个，多个所述裁样模均匀分布在所述底板上。

8.根据权利要求1至6任一项所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，还包括手柄以及手柄连杆，所述手柄通过所述手柄连杆与所述底板连接。

9.根据权利要求8所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述底板以及所述手柄连杆的材质为不锈钢、硬质合金或硬质工程塑料。

10.根据权利要求8所述的电芯含水量测试用取样器，其特征在于，所述手柄的材质为耐温橡胶。

说明书全文

电芯含水量测试用取样器

技术领域

[0001] 本申请涉及储能器件测试领域，尤其涉及一种电芯含水量测试用取样器。

背景技术

[0002] 固体电解质界面膜(Solid-Electrolyte Interface，简称SEI膜)，是一种允许+Li自由通过，而电子和电解液分子不能通过的选择性透过膜。锂离子电池中的痕量水分会通过影响SEI的形成过程进而影响电池性能，如过量水分导致电池容量变小，放电时间变短，内阻增大，循环容量衰减，电池膨胀等。因此严格控制及准确测量锂离子电池中的痕量水分对提高锂离子电池品质及提高其安全性能有着重要意义。

[0003] 目前锂离子动力电池水含量的测试方法普遍基于Karl Fisher发明的经典KF库仑法，其原理是基于如下化学反应：

[0004]

[0005] 即I2氧化SO2时需要一定量的水参加，在吡啶和甲醇存在的情况下，反应产生氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶，而消耗的碘在阳极电解再生，从而使该氧化还原反应不断进行，直至水分全部耗尽。其反应终点的判定方法为：在反应槽的溶液中浸入两个铂电极，并加上直流电压，若溶液中有水存在，则阴极极化，两极间无电流通过；当滴定至终点时，溶液中有一定量的I2存在，使阴极去极化，在两个铂电极发生氧化还原反应，溶液导电能力突然增大，据此信息可识别滴定终点。

[0006] 相关技术中的一般测试流程为：1.在干燥房中，先用KF库仑水分测试仪测试空样水分质量m0；2.选取一定层数经真空干燥完成的锂离子电芯，手工剪取0.1～1.0g的极片样品，然后称其重量m1，卷绕折叠放置到西林瓶中，然后送入KF库仑水分测试仪中测量水分质量m2，然后按如下公式:水含量(ppm)＝(m2-m0)/m1，即可换算出极片中的水含量。

[0007] 上述取样方法为人工取样，取样效率低，样片质量一致性差，称取的质量差异可达0.5g，为了达到质量一致，须进行反复修剪，这必然会增加手套与极片的接触次数，同时还会延长极片在空气中的暴露时间，进而导致极片吸水，使得测试结果相对标准偏差(RSD)大于5％，达到60～200ppm，这给化成等工序的准确评估也带来了难度，也增加了真空干燥的工艺控制成本。

[0008] 专利CN201220234097.9提供一种取样器，但其装置较为笨重，为了提高水含量测试的精度，一般需要将所有与样品接触的部件进行干燥。而这种装置由于体积庞大，难以实现取样前的预干燥。实用新型内容

[0009] 本申请提供了一种电芯含水量测试用取样器，结构简单轻便。

[0010] 本申请提供了一种电芯含水量测试用取样器，包括底板、裁样模以及刀槽，所述裁样模以及所述刀槽均开设于所述底板上，且贯通所述底板的两面，所述裁样模由首尾相连的多个模侧边共同围成，相邻两个所述模侧边之间的连接处为顶点，令所述顶点两侧的两个模侧边分别为第一模侧边以及第二模侧边，所述第一模侧边、所述顶点以及所述第二模侧边所构成的角为朝向所述裁样模的外侧凸出的凸角，每个所述顶点均设置有两个所述刀槽，所述刀槽包括第一引导侧边以及第二引导侧边，所述第一引导侧边由所述顶点开始，沿着所述第一模侧边/所述第二模侧边向远离所述裁样模的方向延伸，所述第二引导侧边由所述第二模侧边/所述第一模侧边开始，也向远离所述裁样模的方向延伸，所述第一引导侧边与所述第二引导侧边之间留有间距，使所述第二模侧边/所述第一模侧边在所述顶点与所述第二引导侧边之间形成能够供刀片进入的豁口。

[0011] 优选地，所述第一引导侧边与所述第二引导侧边平行设置。

[0012] 优选地，所述第一引导侧边与所述第二引导侧边之间的间距为刀片厚度的1.0-1.2倍。

[0013] 优选地，所述模侧边为直边和/或弯边。

[0014] 优选地，所述模侧边均为直边。

[0015] 优选地，所述模侧边的数量为四条，且两两平行，构成矩形。

[0016] 优选地，所述裁样模的数量为多个，多个所述裁样模均匀分布在所述底板上。

[0017] 优选地，还包括手柄以及手柄连杆，所述手柄通过所述手柄连杆与所述底板连接。

[0018] 优选地，所述底板以及所述手柄连杆的材质为不锈钢、硬质合金或硬质工程塑料。

[0019] 优选地，所述手柄的材质为耐温橡胶。

[0020] 本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

[0021] 本申请所提供的电芯含水量测试用取样器能够采用刀片沿着裁样模的模侧边以及刀槽划切快速从电芯上分割出与裁样模形状及大小一致的样品，结构简单轻便，易于进行干燥处理，并且采样过程操作方便，获得的样品一致性好。

[0022] 应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

[0023] 图1为本申请实施例所提供的裁样模一横排排布的电芯含水量测试用取样器的立体结构意图；

[0024] 图2为本申请实施例所提供的裁样模一横排排布的电芯含水量测试用取样器的俯视结构意图；

[0025] 图3为本申请实施例所提供的裁样模两排排布的电芯含水量测试用取样器的立体结构意图；

[0026] 图4为本申请实施例所提供的裁样模两排排布的电芯含水量测试用取样器的俯视结构意图。

[0027] 附图标记：

[0028] 10-底板；

[0029] 20-裁样模；

[0030] 200-顶点；202-第一模侧边；204-第二模侧边；

[0031] 30-刀槽；

[0032] 300-第一引导侧边；302-第二引导侧边；304-豁口；

[0033] 40-手柄；

[0034] 50-手柄连杆。

[0035] 此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

[0036] 下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的电芯含水量测试用取样器的放置状态为参照。

[0037] 如图1和图3所示，本申请实施例提供了一种电芯含水量测试用取样器，包括底板10、裁样模20、刀槽30、手柄40以及手柄连杆50。底板10可以为一个不锈钢、硬质合金或硬质工程塑料材质的平面结构。裁样模20以及刀槽30均开设于底板10上，且贯通底板10的两面。手柄连杆50固定于底板10的一侧，其材质可以与底板10相同，甚至还可以与底板10一体成型。手柄40通过手柄连杆50与底板10连接。为了便于手持以及进行干燥作业，手柄50的材质优选为耐温橡胶。

[0038] 下面对裁样模20以及刀槽30的结构进行详细说明。如图2和图4所示，裁样模20由首尾相连的多个模侧边共同围成，相邻两个模侧边之间的连接处为顶点200，每个顶点200旁均设置有两个刀槽30。所有的顶点200的组成结构均具有相同特征，下面以其中的一个顶点200进行详细说明。

[0039] 参见图2，该顶点200两侧的两个模侧边分别为第一模侧边202以及第二模侧边204，第一模侧边202、顶点200以及第二模侧边204所构成的角为朝向裁样模20的外侧凸出的凸角。

[0040] 刀槽30包括第一引导侧边300以及第二引导侧边302，第一引导侧边300由顶点200开始，沿着第一模侧边202向远离裁样模20的方向延伸。第二引导侧边302由第二模侧边204开始，也向远离裁样模20的方向延伸。第一引导侧边300与第二引导侧边302之间留有间距，使第二模侧边204在顶点200与第二引导侧边302之间形成能够供刀片进入的豁口304。

[0041] 该顶点200的另一个刀槽30的第一引导侧边300由顶点200开始，沿着第二模侧边204向远离裁样模20的方向延伸。第二引导侧边302由第一模侧边202开始，也向远离裁样模20的方向延伸。第一引导侧边300与第二引导侧边302之间留有间距，使第一模侧边202在顶点200与第二引导侧边302之间同样形成能够供刀片进入的豁口304。

[0042] 在进行切割时，刀片将沿着第一模侧边202行进，当行进至顶点200时，如果不设置刀槽30，则刀片会被第二模侧边204所阻挡，割痕将终止于顶点200前方，而当刀片沿着第二引导侧边302进行行进至顶点200时，由于第一模侧边202的阻挡，割痕同样无法到达顶点200，这就会导致相邻的两道割痕无法交汇，进而使取样区域无法与电芯完全分离。

[0043] 而通过设置刀槽30，当刀片行进至顶点200时，可继续前行并由豁口304进入该侧的刀槽30内。同样的，当刀片沿着第二引导侧边302进行行进至顶点200时，也可继续前行至该顶点200处的另一个刀槽30之内。这样便能够切实保证两道划痕相互交汇，使取样区域在该顶点200处完全与电芯分离。

[0044] 由于刀片在切割过程中刀刃位于行进轨迹的末端，刀片的后部会先进入刀槽30内部，此时刀刃可能还在刀槽30的外部。因此第一引导侧边300与第二引导侧边302最好平行设置，这样能够对刀片进行引导，使刀刃能够始终沿着一条轨迹行进，直至划入刀槽30内。

[0045] 第一引导侧边300与第二引导侧边302之间的间距不宜过大，否则对刀片的引导作用会降低，一般间距可以保持在刀片厚度的1.0-1.2倍。

[0046] 为了测试需要，样品可能需要被裁剪成多种形状，因此顶点200两侧的第一模侧边202以及第二模侧边204的形状可以为直边也可以为弯边。当第一模侧边202为弯边时，最好使第一引导侧边300与第一模侧边202临近顶点200时的曲率保持一致。

[0047] 对于沿弯边进行切割，显然操作人员对于沿直边切割更易于把握，因此模侧边最好均为直边，使裁样模20的形状构成诸如三角形、菱形等形状。经使用发现，裁样模20最好由四条两两平行的模侧边构成矩形。

[0048] 在底板10上可以分布多个裁样模20，便于一次性大量裁切相同大小的样品，根据电芯形状的不同，裁样模20可以采用一横排排布(参见图1和2)或者分为两排排布(参见图3和4)等排布方式。

[0049] 本实施例所提供的电芯含水量测试用取样器所裁切的电芯样品质量精度能够达到几毫克，样品的一致性好，并且结构简单，采样过程操作方便。

[0050] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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