一种微孔膜孔隙率的测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于孔隙率测试领域，具体涉及一种微孔膜孔隙率的测试方法。
【背景技术】
[0002] 微孔膜是多孔膜的一种，大部分由拉伸得到，其孔径在5. 0nm~lmm，固体材料的孔 不仅包括开孔还包括闭孔。
[0003] 孔隙率的定义为：一定量固体中孔的体积与其占有的总体积之比；通常是用来表 示固体材料的孔特性，是衡量微孔膜性能的关键参数。孔隙率也能反应产品的性能，例如： 锂离子电池中微孔膜的孔隙率越高，微孔膜的离子导电率和吸液率就越高，电池的性能越 好，但是孔隙率过高会造成微孔膜的机械性能下降和收缩增大，从而影响电池的安全。
[0004] 综上，微孔膜生产过程中，孔隙率的控制及调节对提高微孔膜的性能具有重要的 意义。
[0005] 目前，常用的测试孔隙率的方法包括气体吸附法、压汞法、透射电镜法、扫描电镜 法、小角X射线扫描法、小角中子散射法等，虽然这些方法已经成熟并有广泛的应用，但是 测试仪器大都比较昂贵，同时在使用以上方法测试时也具有以下的缺点：如气体吸附法只 能测量开孔，有效范围为0. 4-100nm ;压萊法也只能测量开孔，有效范围3. 6nm-lmm，而且还 存在Hg污染；小角X射线扫描法和小角中子散射法可以用于开孔和闭孔的孔分析，但是费 用比较昂贵，成本较高，不适合常规分析使用；目前常规测试孔隙率的方法往往是对于成品 的后续检测，对于工艺调节反馈时间较长，无法及时地指导工艺调节。
【发明内容】
[0006] 本发明旨在提供一种微孔膜孔隙率的测试方法，能够实时检测微孔膜的孔隙率。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种微孔膜孔隙率的测试 方法，该方法依次包括如下步骤： 1) 向处理单元输入铸片名称； 2) 测量拉伸前铸片的厚度Ii1，并传输至处理单元； 3) 实时测量铸片在拉伸至微孔膜过程中的厚度h2，并把厚度h2和对应的拉伸倍数k传 输至处理单元；
4) 处理单元判断此铸片拉伸前后的密度是否变化，若否，则进行步骤5);若是，则进行 步骤6); 5) 处理单元根据公式： ^计算得出微孔膜的孔隙率并进行显示， f为孔隙率； 6) 处理单元根据公式
H十算得出微孔膜的孔隙率并进行显 示，其中f为孔隙率；P i为拉伸前的密度；P 2为拉伸后的密度。
[0008] 所述的铸片名称、拉伸前密度、拉伸后密度存储在结晶学数据库中，具体为：共有 五列，第一列为铸片的编号，该编号从1开始，逐渐增加；第二列为铸片的名称；第三列为铸 片是否发生密度变化，拉伸过程中发生变化的，则设置数据1，拉伸过程中不发生变化的则 设置数据0 ;第四列为拉伸前密度，第五列为拉伸后密度；如果随着拉伸倍数的不同，密度 变化不同，则将第三列、第四列、第五列上再设置密度变化阶梯。
[0009] 步骤4)中处理单元对拉伸前后密度是否发生变化的判断方法为：处理单元根据 铸片名称，拉伸倍数，通过结晶学数据库判断密度是否发生变化，在相应的拉伸倍数下，第 三列反馈的值为〇,则转入步骤5)，如果第三列反馈的值为1，则进一步提取出第四列和第 五列的值，从而提取出相应的拉伸倍数下进行拉伸前后的密度，然后转入步骤6)。
[0010] 所述微孔膜的孔为开孔或者闭孔。
[0011] 步骤3)中的拉伸为同步拉伸或异步拉伸。
[0012] 步骤3)中所述的拉伸是通过拉伸仪进行，所述拉伸仪的拉伸速度为：10-50m/ min〇
[0013] 步骤2)、步骤3)中所述的厚度的测量是采用红外线厚度传感器。
[0014] 通过以上技术方案，本发明的有益效果为：1、通过实时检测拉伸过程中的厚度和 对应的拉伸倍数，可以在生产过程中实时检测微孔膜的孔隙率，反馈及时，便于调整；2、拉 伸仪的拉伸速度为10_50m/min，既便于拉伸过程中孔隙率的测试和测试结果的反馈和调 节，又保证了拉伸效率；3、本发明只需要测试产品生产过程中的厚度，即可得出孔隙率，方 法方便，过程简洁，成本低；4、本发明能够作为调节孔隙率、厚度或拉伸倍数的依据，如当微 孔膜厚度、孔隙率、拉伸倍数一定的条件下，也可以反推出拉伸前的铸片需要的厚度，使用 灵活；5、本发明中选用的结晶学数据库，结构简单，利于处理单元识别，利于处理单元的分 析、判断。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明所述方法流程图。
【具体实施方式】
[0016] 实施例1 :如图1所示的微孔膜孔隙率的测试方法，依次包括如下步骤： (1)向单片机输入铸片名称：所述的铸片名称、拉伸前密度、拉伸后密度存储在结晶学 数据库中，具体为：共有五列，第一列为铸片的编号，该编号从1开始，逐渐增加；第二列为 铸片的名称；第三列为铸片是否发生密度变化，拉伸过程中发生变化的，则设置数据1，拉 伸过程中不发生变化的则设置数据0 ;第四列为拉伸前密度，第五列为拉伸后密度；如果随 着拉伸倍数的不同，密度变化不同，则将第三列、第四列、第五列上再设置密度变化阶梯。结 晶学数据库采用此种结构，便于单片机的识别，加快了单片机的分析速度。此处输入铸片类 型结合结晶学数据库，实现了整个测试过程中的自动化。作为本实施例的变换，根据车间现 场情况也可以将单片机变换为PLC等其它处理单元。
[0017] (2)测量拉伸前铸片的厚度hi，并传输至处理单元：采用红外线厚度测量装置测量 拉伸前铸片的厚度Ii1，并将测量到的数据传输到单片机；利用红外线厚度测量装置，可以对 铸片厚度进行精准的测量，从而降低孔隙率的误差，提高准确性。
[0018] (3)实时测量铸片在拉伸至微孔膜过程中的厚度h2，并把厚度匕和对应的拉伸倍 数k传输至单片机：采用拉伸仪对铸片进行拉伸，此时的拉伸可以为同步拉伸也可以为异 步拉伸，通过拉伸铸片可以得到微孔膜，微孔膜中的孔可以为开孔，也可以为闭孔，开孔为 孔是不闭合的，而闭合是指每个孔都是闭合的。在拉伸过程：拉伸仪的拉伸倍数逐渐增加， 最终达到设定的拉伸倍数，在拉伸的同时将微孔膜的厚度h2和对应的拉伸倍数k传输到单 片机。为了便于检测拉伸过程中的孔隙率，同时保证拉伸效率，将拉伸仪的拉伸速度设为： 10m/min，从而避免了 ：拉伸速度过快时无法准确测定到孔隙率，更无法在拉伸的过程中及 时对生产进行调节，得到合适的微孔膜；拉伸速度过慢时，拉伸时间过长的问题。
[0019] (4)处理单元判断此铸片拉伸前后的密度是否变化，若否，则进行步骤5);若是，则 进行步骤6)单片机根据铸片名称，拉伸倍数，通过结晶学数据库判断密度是否发生变化，在 相应的拉伸倍数下，第三列反馈的值为0,则转入步骤5)，如果第三列反馈的值为1，则进一 步提取出第四列和第五列的值，从而提取出相应的拉伸倍数下进行拉伸前后的密度，然后 转入步骤6)。
[0020] 5)单片机根据公式
计算得出微孔膜的孔隙率并进行显 示，f为孔隙率，此步骤是对拉伸前后材料密度没有发生变化进行的测量，在单片机计算出 孔隙率后在显示屏上进行显示，工作人员可以根据显示结果，设定需要的拉伸倍数，或者选 择合适的铸片厚度。
[0021] 6)处理单元根据公式
：计算得出微孔膜的孔隙率并进行 显示，其中f为孔隙率；P i