粘度的测试方法及其测试系统与流程

allin2025-03-03  57


本发明属于浆料测试领域,具体涉及一种粘度的测试方法及其测试系统。


背景技术:

1、随着锂电池行业的发展,锂电池在各个领域的应用越来越广泛、应用场景的要求越来越严格,锂电池的质量越来越重要。而锂电池质量的好坏与极片的品质有关,极片的质量与浆料的质量强相关。粘度是评价浆料质量的重中之重。现在行业普遍使用转子粘度计对浆料的粘度进行测试,只能得出一个粘度值来评判浆料的质量。

2、锂离子浆料均为非牛顿流体,即浆料的粘度会随剪切速率的变化而变化,并非一个固定值,仅用一个粘度值来表征浆料的粘度是远远不够的。

3、现在亦有使用流变仪测试浆料粘度。但由于锂离子电池浆料的复杂特性,一种浆料静置不同时间取样,在用流变仪进行剪切速率扫描时,由于浆料的触变性,测试结果组间差距很大,无法准确表征浆料的粘度特性。若前期仅对浆料进行静置处理,由于浆料的触变性,其状态与涂布时浆料的状态差距很大,无法表征浆料在涂布时的真实粘度。

4、cn110346243a公开了一种锂离子电池正极浆料稳定性检测方法,主要实现方式为通过先对浆料进行剪切速率扫描,浆料静置后再对浆料进行剪切速率扫描,根据两次扫描的差值判定浆料的稳定性。此专利并未对浆料的粘度进行分析,仅通过剪切速率扫描测试浆料的稳定性,且只进行了简单的静置处理,测试结果不够精准;

5、cn210699679u公开了一种锂离子电池浆料粘度在线监测调节设备,主要通过转子粘度计实现在线电池浆料测试,但测试结果依旧为单一值,无法从全粘度平台进行粘度测试。

6、cn210923392u公开了一种在线测试锂离子电池正负极浆料粘度的系统,其核心依旧使用转子粘度计对浆料实施单一粘度测试,主要目的为减少测试结果中的浪费,但测试结果依旧为单一值,无法从全粘度平台进行粘度测试。

7、以上专利公开的内容在一定程度上对现有的粘度测试方法进行了改正,但大部分仍采用转子粘度计对浆料进行单一粘度测试,而使用流变仪后,也未对浆料粘度进行评测,主要目的为测试浆料稳定性,且浆料前期处理方式不当,测试结果不够精准。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的缺点,提供一种粘度的测试方法及其测试系统。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

3、一种浆料粘度的测试方法,包括下述步骤:1)制备浆料,并记录浆料输送工况;2)计算浆料在输送过程中的剪切速率和流动时间;3)将浆料输送工况转化为浆料剪切预处理方法;4)将浆料剪切预处理方法输入浆料粘度测试装置,对浆料进行剪切,开始剪切速率扫描得到流变曲线;5)根据流变曲线得到不同剪切速率下的浆料粘度。

4、优选的,步骤1)中浆料输送工况包括浆料流量q,管道半径r,以及管道长度l。

5、优选的,步骤2)中的剪切速率γ的计算公式为γ=4q/(πr3),其中,q为浆料流量,r为管道半径。

6、优选的,步骤2)流动时间t的计算公式为t=(πr2*l)/q;其中,q为浆料流量,r为管道半径,l为管道长度。

7、优选的,步骤4)中剪切速率扫描的方法为每个对数区间测试多个测试点,优选的,每个对数区间测试5个测试点。测试最大稳定时间设置为60s,测试精准度为0.02%。

8、所述的浆料为电池的正极浆料或者负极浆料;

9、优选的,所述的浆料粘度测试装置为流变仪。

10、优选的,步骤4)中剪切速率的测试范围为0.01-1000s-1。

11、本发明还包括一种粘度测试系统,包括:输送工况获取模块、浆料计算模块、以及浆料粘度测试装置。

12、所述的输送工况获取模块用以获取浆料输送过程中的输送工况;所述的浆料计算模块用以通过输送工况获取模块得到的数据计算浆料在输送过程中的剪切速率和流动时间;所述的浆料粘度测试装置用以输入浆料计算模块得到的剪切速率和流动时间作为预剪切程序,并输出浆料的流变曲线。

13、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

14、本申请的技术方案提供粘度的测试方法及其测试系统,能够实现浆料全剪切速率平台粘度的精准测试,可从全剪切速率平台了解浆料的粘度变化;其通过将浆料输送工况转化为浆料剪切预处理方法使得测试结果更趋于浆料实际状态,测试结果更为精准,这是由于浆料本身的触变性,浆料在剪切速率扫描测试前期进行任何预剪切都会影响浆料的测试结果,而通过将浆料前期工况转化为预剪切步骤,可最大程度的表征浆料最真实的测试结果。



技术特征:

1.一种浆料粘度的测试方法,其特征在于,包括下述步骤:1)制备浆料,并记录浆料输送工况;2)计算浆料在输送过程中的剪切速率和流动时间;3)将浆料输送工况转化为浆料剪切预处理方法;4)将浆料剪切预处理方法输入浆料粘度测试装置,对浆料进行剪切,开始剪切速率扫描得到流变曲线;5)根据流变曲线得到不同剪切速率下的浆料粘度。

2.根据权利要求1所述的粘度的测试方法,其特征在于,步骤1)中浆料输送工况包括浆料流量q,管道半径r,以及管道长度l。

3.根据权利要求1所述的粘度的测试方法,其特征在于,步骤2)中的剪切速率γ的计算公式为γ=4q/(πr3),其中,q为浆料流量,r为管道半径。

4.根据权利要求1所述的粘度的测试方法,其特征在于,步骤2)流动时间t的计算公式为t=(πr2*l)/q;其中,q为浆料流量,r为管道半径,l为管道长度。

5.根据权利要求1所述的粘度的测试方法,其特征在于,步骤4)中剪切速率扫描的方法为每个对数区间测试多个测试点,优选为5个,测试最大稳定时间设置为60s,测试精准度为0.02%。

6.根据权利要求1所述的粘度的测试方法,其特征在于,所述的浆料为电池的正极浆料或者负极浆料。

7.根据权利要求1所述的粘度的测试方法,其特征在于,所述的浆料粘度测试装置为流变仪。

8.根据权利要求5所述的粘度的测试方法,其特征在于,步骤4)中剪切速率的测试范围为0.01-1000s-1。

9.一种粘度测试系统,其特征在于,包括:输送工况获取模块、浆料计算模块、以及浆料粘度测试装置。

10.根据权利要求9所述的粘度测试系统,其特征在于,所述的输送工况获取模块用以获取浆料输送过程中的输送工况;所述的浆料计算模块用以通过输送工况获取模块得到的数据计算浆料在输送过程中的剪切速率和流动时间;所述的浆料粘度测试装置用以输入浆料计算模块得到的剪切速率和流动时间作为预剪切程序,并输出浆料的流变曲线。


技术总结
本发明属于浆料测试领域,具体涉及一种粘度的测试方法及其测试系统。浆料粘度的测试方法,包括下述步骤:1)记录制备过程中浆料输送工况;2)计算浆料的剪切速率和流动时间;3)将浆料输送工况转化为浆料剪切预处理方法;4)将浆料剪切预处理方法输入浆料粘度测试装置,扫描得到流变曲线;5)得到不同剪切速率下的浆料粘度。本申请的技术方案能够实现浆料全剪切速率平台粘度的精准测试,可从全剪切速率平台了解浆料的粘度变化;其通过将浆料输送工况转化为浆料剪切预处理方法使得测试结果更趋于浆料实际状态,测试结果更为精准。

技术研发人员:何凡,高金辉,谢富国,赵志兴
受保护的技术使用者:天津力神新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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