1. 锂电池薄膜厚度测量的方法和技术是什么
隔膜厚度在线检测原理主要是将射线通过隔膜以后的衰减量转换成隔膜厚度。这意味着在检测过程中必须要保证检测的精度和稳定性。
随着锂电能量密度的提高,电池的隔膜也越来越薄,测量的精度也要求越来越高,一般企业测量用千分尺,也有“GB/T6672-2001塑料薄膜和薄片厚度测定_机械测量法”这一个标准测量法,国际上也有相应的标准进行测量,但这些标准均不是对隔膜所制定的,所以存在测试范围宽,精度低等问题,所以要求准确的企业一般采用精密测厚仪进行测量。
但由于隔膜材质软,测量时候的压力过大会导致测量的数据不准确,所以也有企业用非接触式的测厚仪进行测量,但是隔膜具有多孔结构,采用非接触的测量时也会导致厚度测量不一致的问题,所以在实际测量过程需要根据隔膜的种类选择不同的测试的方法。
锂电隔膜技术检测方法有哪些?
1.厚度
锂电池隔膜厚度在线控制技术主要有两个,一个是MD(纵向)控制和CD(横向)控制;另一个是隔膜在线机器视觉检测技术。所谓的MD控制和CD控制就是指通过控制上料螺杆转速或牵引速度来进行MD方向的厚度闭环控制;以及通过扫描架进行数据测量,最终实现CD方向的数据闭环控制。
2.弯曲度
有些企业也叫拱形度,指锂电池隔膜分切后产生的弧形,弧形明显时会造成叠片不齐,卷绕时产生涡状,造成极片外露进而短路。测试方法为将隔膜条平铺于桌面上,与钢板尺边缘进行平行度的对比,可以得到隔膜的弧度。
3.透气度
隔膜在一定条件下一定体积的空气通过隔膜所需要的时间,也称作Gurley值,其大小对锂电池的性能具有一定的影响,一般采用ASTM测试法。
4.孔隙率
空隙的体积占整个体积的比例,测试方法有吸液计算法以及测试法,吸液计算法是将锂电隔膜浸润在已知溶剂中,通过测量隔膜浸润前后的质量差计算出隔膜被液体占据的空隙体积,压汞测试法是利用外力对隔膜施加压力将汞压入隔膜的孔隙之中,然后通过测量压入汞的体积来计算隔膜的孔隙率,多次测量后取平均值。
5.孔径分布
也可采用压汞仪进行测量,采用压汞法即测量汞压入孔所施压力计算出孔径参数,但需要说明的是压汞仪测量出来的结果包含通孔和非通孔,而且干法锂电隔膜在汞浸入是会产生应力破坏隔膜的微孔结构,所以实际测试时也会采用毛细管流动分析仪进行测量,采用惰性气体冲破已润湿的隔膜,测量气体流出的压力值,通过计算得到孔径参数。
6.浸润性
一般采用接触角测量法,其原理在负极相关知识介绍中已经详细介绍过,在此不在重复。
7.电性能
将锂电隔膜和正负极、电解液组装到一起进行倍率、高低温、存储、循环、内阻、安全等测试比较不同隔膜的性能。
作为四大主材之一的锂电隔膜,虽然其组成成分比较单一,但测试的项目还是比较多的,随着技术的发展,陶瓷隔膜已经的到了广泛的应用,涂胶隔膜、功能性涂层隔膜、无纺布隔膜等新型隔膜也逐渐应用到了锂离子电池中,相信在不就的将来,更多高安全性、高机械性能的隔膜也将逐渐走入到锂离子电池行业中。
2. 薄膜厚度和薄膜密度怎么测量
都有专门测薄膜厚度和薄膜厚度的仪器
3. 怎样检测塑料制品的密度
检测试验采用浸渍法.①准备工作②取清洁、无裂缝、无气泡塑料制品(管、板、棒),质量不大于30g.③天平(精确度不低于0.001g).④直径小于0.13mm的金属丝.⑤浸渍液为蒸馏水或煤油(被测物密度小于lg/cm3的选用煤油为浸演液),温度为(23±0.5)℃.(1)检测试验方法用天平检测塑料制品用金属丝分别吊挂在浸渍液中和在空气中的质量.则按实际测量被检测物分别在空气中、浸渍液中的质量和浸渍液的密度值,可计箅出被检测制品试样的密度.即ρ=ρ液(G-g)/(G-G1)式中ρ液-在标准温度下浸渍液密度,g/cm3;G?试样和金属丝在空气中的质量,g;G1一试样和金属丝在浸渍液中的质量,g;g?金属丝在空气中的质量,g.(2)检测试验注意事项①此检测试验方法不适合薄膜和泡沫塑料制品.②浸渍液中不许有杂质和气泡.③注意防止静电影响.④注意工作环境和浸渍液温度的稳定.标准规定为(23±2)℃.⑤检测试样浸人液体后,上端与液面距离不小于10mm.
4. 薄膜厚度静态和动态监测方法分别有哪些
真空镀膜就是置待镀材料和被镀基板于真空室内,采用一定方法加热待镀材料,使之蒸发或升华,并飞行溅射到被镀基板表面凝聚成膜的工艺。
一、镀膜的方法及分类
在真空条件下成膜有很多优点:可减少蒸发材料的原子、分子在飞向基板过程中于分子的碰撞,减少气体中的活性分子和蒸发源材料间的化学反应(如氧化等),以及减少成膜过程中气体分子进入薄膜中成为杂质的量,从而提供膜层的致密度、纯度、沉积速率和与基板的附着力。通常真空蒸镀要求成膜室内压力等于或低于10-2Pa,对于蒸发源与基板距离较远和薄膜质量要求很高的场合,则要求压力更低。
主要分为一下几类:
蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
蒸发镀膜:通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。这种方法最早由M.法拉第于1857年提出,现代已成为常用镀膜技术之一。
蒸发物质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源,待镀工件,如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。待系统抽至高真空后,加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量),并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜,常采用旋转基片或多蒸发源的方式以保证膜层厚度的均匀性。从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程,以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。蒸气分子平均动能约为0.1~0.2电子伏。
蒸发源有三种类型。①电阻加热源:用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质。电阻加热源主要用于蒸发Cd、Pb、Ag、Al、Cu、Cr、Au、Ni等材料。②高频感应加热源:用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质。③电子束加热源:适用于蒸发温度较高(不低于2000[618-1])的材料,即用电子束轰击材料使其蒸发。
蒸发镀膜与其他真空镀膜方法相比,具有较高的沉积速率,可镀制单质和不易热分解的化合物膜。
为沉积高纯单晶膜层,可采用分子束外延方法。生长掺杂的GaAlAs单晶层的分子束外延装置。喷射炉中装有分子束源,在超高真空下当它被加热到一定温度时,炉中元素以束状分子流射向基片。基片被加热到一定温度,沉积在基片上的分子可以徙动,按基片晶格次序生长结晶用分子束外延法可获得所需化学计量比的高纯化合物单晶膜,薄膜最慢生长速度可控制在1单层/秒。通过控制挡板,可精确地做出所需成分和结构的单晶薄膜。分子束外延法广泛用于制造各种光集成器件和各种超晶格结构薄膜。
溅射镀膜:用高能粒子轰击固体表面时能使固体表面的粒子获得能量并逸出表面,沉积在基片上。溅射现象于1870年开始用于镀膜技术,1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。通常将欲沉积的材料制成板材——靶,固定在阴极上。基片置于正对靶面的阳极上,距靶几厘米。系统抽至高真空后充入 10-1帕的气体(通常为氩气),在阴极和阳极间加几千伏电压,两极间即产生辉光放电。放电产生的正离子在电场作用下飞向阴极,与靶表面原子碰撞,受碰撞从靶面逸出的靶原子称为溅射原子,其能量在1至几十电子伏范围。溅射原子在基片表面沉积成膜。与蒸发镀膜不同,溅射镀膜不受膜材熔点的限制,可溅射W、Ta、C、Mo、WC、TiC等难熔物质。溅射化合物膜可用反应溅射法,即将反应气体 (O、N、HS、CH等)加入Ar气中,反应气体及其离子与靶原子或溅射原子发生反应生成化合物(如氧化物、氮化物等)而沉积在基片上。沉积绝缘膜可采用高频溅射法。基片装在接地的电极上,绝缘靶装在对面的电极上。高频电源一端接地,一端通过匹配网络和隔直流电容接到装有绝缘靶的电极上。接通高频电源后,高频电压不断改变极性。等离子体中的电子和正离子在电压的正半周和负半周分别打到绝缘靶上。由于电子迁移率高于正离子,绝缘靶表面带负电,在达到动态平衡时,靶处于负的偏置电位,从而使正离子对靶的溅射持续进行。采用磁控溅射可使沉积速率比非磁控溅射提高近一个数量级。
离子镀:蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面,称为离子镀。这种技术是D.麦托克斯于1963年提出的。离子镀是真空蒸发与阴极溅射技术的结合。一种离子镀系统如图4[离子镀系统示意图],将基片台作为阴极,外壳作阳极,充入惰性气体(如氩)以产生辉光放电。从蒸发源蒸发的分子通过等离子区时发生电离。正离子被基片台负电压加速打到基片表面。未电离的中性原子(约占蒸发料的95%)也沉积在基片或真空室壁表面。电场对离化的蒸气分子的加速作用(离子能量约几百~几千电子伏)和氩离子对基片的溅射清洗作用,使膜层附着强度大大提高。离子镀工艺综合了蒸发(高沉积速率)与溅射(良好的膜层附着力)工艺的特点,并有很好的绕射性,可为形状复杂的工件镀膜。
二、薄膜厚度的测量
随着科技的进步和精密仪器的应用,薄膜厚度测量方法有很多,按照测量的方式分可以分为两类:直接测量和间接测量。直接测量指应用测量仪器,通过接触(或光接触)直接感应出薄膜的厚度。
常见的直接法测量有:螺旋测微法、精密轮廓扫描法(台阶法)、扫描电子显微法(SEM);
间接测量指根据一定对应的物理关系,将相关的物理量经过计算转化为薄膜的厚度,从而达到测量薄膜厚度的目的。
常见的间接法测量有:称量法、电容法、电阻法、等厚干涉法、变角干涉法、椭圆偏振法。按照测量的原理可分为三类:称量法、电学法、光学法。
常见的称量法有:天平法、石英法、原子数测定法;
常见的电学法有:电阻法、电容法、涡流法;
常见的光学方法有:等厚干涉法、变角干涉法、光吸收法、椭圆偏振法。
下面简单介绍三种:
1. 干涉显微镜法
干涉条纹间距Δ0,条纹移动Δ,台阶高为t=(Δ/Δ0 )*0.5λ,测出Δ0 和Δ,即可,其中λ为单色光波长,如用白光,λ取 530nm。
2. 称重法
如果薄膜面积A,密度ρ和质量m可以被精确测定的话,膜厚t就可以计算出来:
d=m/Aρ。
3 石英晶体振荡器法
广泛应用于薄膜淀积过程中厚度的实时测量,主要应用于淀积速度,厚度的监测,还可以反过来(与电子技术结合)控制物质蒸发或溅射的速率,从而实现对于淀积过程的自动控制。
对于薄膜制造商而言,产品的厚度均匀性是最重要的指标之一,想要有效地控制材料厚度,厚度测试设备是必不可少的,但是具体要选择哪一类测厚设备还需根据软包材的种类、厂商对厚度均匀性的要求、以及设备的测试范围等因素而定。
三、真空镀膜机保养知识:
1. 关闭泵加热系统,然后分离蒸镀室(主要清洁灰尘,于蒸镀残渣)
2. 关闭电源或程序打入维护状态
3. 清洁卷绕系统(几个滚轴,方阻探头,光密度测量器)
4. 清洁中罩室(面板四周)
5. 泵系统冷却后打开清洁(注意千万不能掉入杂物,检查泵油使用时间与量计做出更换或添加处理)
6. 检查重冷与电气柜设备。
5. 金属薄膜厚度怎么测量操作难吗
对金属薄膜厚度进行测量,大家要选对设备,才能达到事半功倍的效果。深圳大成精密研发、制造有功能强大的测厚仪,包括激光测厚仪、红外测厚仪、光学干涉测厚仪以及离线式激光测厚仪等。除了借助测厚仪,大家也可使用该品牌的X射线面密度仪,测量金属薄膜的面密度、厚度一致性。通过以上设备,帮助厂家简单操作、高效完成金属薄膜厚度测量。
6. 塑料薄膜厚度测量的方法和(锂电测量)设备有哪些
塑料薄膜的挤出工序中,各厂家不知道怎么选择合适、好用设备。这种情况下,大家了解一下深圳大成精密,这家公司生产、销售X/β射线面密度仪等(锂电测量)专业设备。通过以上仪器,可以快速、精准测量薄膜面密度、厚度一致性,让人十分省心省力。
7. 如何对塑料制品进行密度检测
塑料制品的密度是指单位体积内所含物质的质量数。单位为kg/m³或g/cm³。
检测试验采用浸渍法。
1.准备工作。
取清洁、无裂缝、无气泡塑料制品(管、板、棒),质量不大于30g。
3.天平 (精确度不低于0.O01g)。
4.直径小于0.13mm 的金属丝。
5.浸溃液为蒸馏水或煤油(被测物密度小于1g/cm³的选用煤油为浸渍液),
温度为(23土0.5)℃。
(1) 检测试验方法 用天平检测塑料制品用金属丝分别吊挂在浸溃液中和在空气中的质量。则按实际测量被检测物分别在空气中、浸渍液中的质量和浸渍液的密
度值,可计算出被检测制品试样的密度。
即 ρ=ρ液(G-g)/(G’-G1)
式中
ρ液——在标准温度下浸渍液密度,g/cm³;
G——试样和金属丝在空气中的质量,g;
G1——试样和金属丝在浸渍液中的质量,g;
G’——金属丝在空气中的质量,g。
(2) 检测试验注意事项
1.此检测试验方法不适合薄膜和泡沫塑料制品。
2.浸渍液中不许有杂质和气泡。
3.注意防止静电影响。
4.注意工作环境和浸渍液温度的稳定。标准规定为(23士2)℃。
5.检测试样浸入液体后,上端与液面距离不小于10mm。
8. 测量薄膜厚度应该使用仪器有哪些可以使用X射线面密度测量仪吗
可以的。对有些材料而言,厚度测量是衡量材料质量的基础手段。测量的对象往往是对厚度有较高要求的材料,例如薄膜、塑料、橡胶、纸张、纺织品、金属箔片(铝箔、铜箔、锡箔等)、板材等等。测量厚度的目的也逐渐由控制外观质量发展成为保证材料进一步完善加工的主要方法。因此,以节约成本、提高工业化生产效率为目的,材料厚度的测量受到了各行各业的广泛关注。
不同材质、不同规格的塑料薄膜,在用途上也有所区别,我国主要用于包装及作覆膜层两大类。然而,在工业生产中,薄膜材料厚度的大小影响着产品整体的拉伸强度、抗冲击性、阻隔性等综合的物理特性。因此,薄膜厚度检测是塑料薄膜材料物理性检测一项重要指标。
大成精密的X射线面密度测量仪蛮好的,推荐你选择
9. 测量物体密度的多种方法
初中物理密度测量方法总汇
一、 有天平,有量筒(常规方法)
1. 固体:
器材:石块、天平和砝码、量筒、足够多的水和细线
(1) 先用调好的天平测量出石块的质量
(2) 在量筒中装入适量的水,读取示数
(3) 用细线系住石块,将其浸没在水中(密度小于液体密度的固体可采用针压法或坠物法),读取示数
2. 液体
器材:待测液体、量筒、烧杯、天平和砝码
(1) 在烧杯中装入适量的待测液体,用调好的天平测量出烧杯和液体质量
(2) 把烧杯中的部分液体倒入量筒,读取示数
(3) 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量
二、 有天平,无量筒(等体积替代法)
1. 固体
仪器:石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线
(1) 用调好的天平测出待测固体的质量
(2) 将烧杯中盛满水,用天平测得烧杯和水的质量
(3) 用细线系住石块,使其浸没在烧杯中,待液体溢出后,用天平测得此时烧杯总质量
2. 液体
表达式:
仪器:烧杯、足够多的水,足够多的待测液体、天平和砝码
(1) 用调整好的天平测得空烧杯的质量为
(2) 将烧杯装满水,用天平测得烧杯和水质量为
(3) 将烧杯中的水倒掉,然后在烧杯中装满待测液体,测得此时烧杯和液体的质量为
三、 有量筒,无天平
1. 固体
a、一漂一沉法
表达式:
器材:天平、待测试管,足够多的水
(1) 在量筒内装有适量的水,读取示数
(2) 将试管开口向上放入量筒,使其漂浮在水面上,此时量筒示数
(3) 使试管沉底,没入水中,读取量筒示数
b、(曹冲称象法)
器材:水槽、烧杯、量筒、足够多的水和细线、石块、笔或橡皮筋
(1) 用细线系住石块,将其放入烧杯内,然后烧杯放入盛有水的水槽内,用笔在烧杯上标记出液面
(2) 取出塑料盒内的固体,往里缓慢倒入水,直到量筒内液面达到标记的高度
(3) 将烧杯内水倒入量筒内,读取示数为
(4) 在量筒内装有适量的水,示数为 ,然后通过细线将固体放入液体内,测得此时示数为
表达式:
c、
器材:量筒、待测固体、足够的水和细线、木块或塑料盒
(1) 将一木块放入盛有水的量筒内,测得体积为
(2) 将待测固体放在木块上,测得量筒示数为
(3) 然后通过细线将固体也放入量筒内,此时量筒示数为
公式:
3. 液体
a、等浮力法
器材:量筒、足够的水、待测液体、密度较小的固体
(1) 量筒内装有体积为 的水
(2) 将一密度较小的固体放入水中,测得体积为
(3) 在量筒内装入适量的液体,测得体积为
(4) 再将固体放入该液体内,测得体积为
公式:
b、(曹冲称象法)
表达式:
器材:小烧杯、水槽、量筒、待测液体、足够的水
(1) 在小烧杯中倒入适量的水,然后将小烧杯放入一个水槽内,标记出液面高度
(2) 将小烧杯中的水倒入量筒内测得体积为
(3) 将小烧杯放在大烧杯内,将待测液体缓慢的倒入小烧杯内,直到水槽内液面上升到标记处
(4) 将小烧杯内的待测液体倒入量筒内测得体积为
四、 只有弹簧测力计
1. 固体(双提法)
表达式:
器材:弹簧测力计、烧杯、足够的水和细线、石块
(1) 用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得石块的重力
(2) 用弹簧测力计悬挂着固体,将其完全浸没在盛有水的烧杯内,此时示数为
2.液体(三提法)
表达式:
器材:弹簧测力计、待测液体、石块、烧杯、足够多的水和细线
(1) 用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力
(2) 将烧杯中装入足够多的水,用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在水中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为
(3) 将烧杯中装入足够多的待测液体,用弹簧测力计悬挂着石块浸没在待测液体中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为
五、 只有刻度尺
1. 土密度计法
表达式:
器材:刻度尺,烧杯、足够的水和待测液体、粗细均匀的塑料棒或木棒,足够的金属丝
(1) 取粗细均匀的木棒,用刻度尺测量其长度h,底部缠上足够的金属丝
(2) 烧杯中装入足够多的水,将木棒放入烧杯内竖直漂浮,用刻度尺测量露出水面的高度
(3) 倒掉烧杯中的水,装入足够多的待测液体,将木棒放入烧杯内,使其竖直漂浮,用刻度尺测量露出液面的高度
2. 等压强法
表达式:
器材:玻璃管、橡皮膜和细线、烧杯、足够多的水和待测液体、刻度尺
(1) 使用刻度尺测出试管的长度h,通过细线用橡皮膜将玻璃管一端密封住
(2) 玻璃管内部装有适量的待测液体,用刻度尺测量液面高度为 ,缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平
(3) 测得玻璃管露出水面的高度
3. 浮力法
表达式:器材:烧杯,足够的水和细线、待测固体、水槽、刻度尺
(1) 使一空烧杯悬浮在水槽内,用刻度尺测得液面的高度
(2) 将待测固体放在烧杯内,测得液面高度
(3) 将固体取出通过细线直接放入水槽内,测得液面高度 。
六、 天平+浮力法
表达式:
器材:天平和砝码、待测固体、烧杯、足够的水和细线
(1) 用调节好的天平,测得待测固体的质量
(2) 把盛有液体的烧杯放在天平上测量,此时天平示数为
(3) 用细线使待测物体浸没在水中,此时天平的示数
本来是有图解的,还有表达式,因为不会传图,不过我想你也能够看懂的,祝你学习进步
.我这些都是比较特殊的测密度的方法哟!
10. 锂电池薄膜厚度的测量方法是什么什么仪器可以精准测量
近年来,在国内新能源汽车蓬勃发展的背景下,汽车由燃油转向“燃电”,锂电池作为目前最优的动力来源选择,锂电池厂纷纷扩大产能,来应对巨大的行业需求。
在锂电池生产环节中,需要对电池的一致性进行控制,涂布极片的密度要具有一致性。其中,在线检测设备在提高产品质量、提升生产效率、降低生产成本等方面的作用越来越明显。在国家发布的《汽车动力电池行业规范条件》也明确指出,动力电池企业必须配备在线检测设备。
大成精密生产的X射线面密度仪的原理主要是当射线穿过物质后会发生衰减现象,随着面密度的增加,衰减就越多,从而对衰减量进行测量,就能测量出面密度值。此类方式可以精确的测量到涂布极片的面密度值,具有很高的测量精度。在锂电池极片涂布生产中得到了非常广泛的应用。
测量原理:
单位面积上极片的质量,称为极片的面密度。极片的面密度是决定电池的一致性的最重要的因素。通过X射线管产生的X射线,穿透电池极片时,一部分射线被极片吸收。导致穿透极片后的射线强度相对于入射射线强度有一定的衰减。衰减比例与被穿透极片的面密度呈负指数关系。通过填充有特殊气体电离室检测射线穿透极片前后的射线强度,即可推算出极片的面密度。
锂电池正极涂布、锂电池隔离膜涂布、造纸的面密度或厚度测量。应用在锂电涂布工序时,该设备可放置于涂布机放卷后、涂布前,测量待涂布基材的面密度;也可以放在烘箱外、收卷前,测量烘干极片的面密度。利用X射线穿透物质时的吸收、反散射效应实现无损非接触式测量 薄膜类材料的面密度。
产品亮点:
1、利用X射线穿透物质的吸收、反散射效应实现非接触式测量材料的厚度、面密度。
2、可以与薄膜生产设备形成闭环控制,提高产品厚度、面密度一致性, 减轻操作员的劳动强度,减少品质对操作员的能力依赖。
3、具备防辐射结构专利,辐射屏蔽达到豁免标准。
深圳市大成精密设备有限公司成立于2011年,是一家集研发、制造、销售、服务于一体的国内领先的新能源设备生产企业。2016年公司荣获“国家级高新技术企业”认定。公司专注于锂电池极片、纸张、薄膜、金属箔材、隔离膜等面密度及厚度的无损测量,主要产品有β射线面密度测量仪、X射线面密度测量仪、高精度激光测厚仪等。