[实用新型]电池电解液对电池材料浸润性的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电池电解液测量装置，特别是涉及一种常温和高低温下测量锂或锂离子电解液对电池正极、负极和隔膜浸润性的精确测量的测量装置。

背景技术

近年来，由于能源匮乏的压力，各国都在努力寻找新的能源。电池作为一种优秀的储能装置，至今以其能量密度高，寿命长等优点广泛应用在军用航天、储能电源、电动汽车等领域。

电解液在电池的正负极之间起着传输离子的作用，起着电池中血液的作用。然而，当电解液在某些条件下例如低温条件下，电解液的物理化学性质会发生变化，例如黏度变化、相变等，使得电解液与正、负极以及隔膜之间的浸润性也即界面相容性变差，不能完全浸润，阻碍了锂离子在正负极间的穿梭，电池的界面电阻增大，进而影响了电池的放电倍率、放电容量和工作电压。因此，对于电池来讲，选择浸润性好的电解液，是获得高能量密度和长循环寿命电池的关键，电解液在常温和低温下的浸润性成为衡量电解液好坏的一个重要指标。

常用的测定方法有通过测定电解液的黏度来判断电解液的浸润性，中国专利(公开号CN101009392A)中，利用目测法观察拆卸注液后电池中电解液对电池的浸润性；文献(隔膜对BMImBF₄离子液体电解液中镁沉积-溶出性能的影响，努丽燕娜，化学学报，2010，68(10)：948-954)中，通过测定材料对电解液的吸液性和持液性来推测电解液对材料的浸润性，将材料浸泡在电解液中，利用称重法计算浸泡前后材料重量的差值百分率；上述方法通过间接判断，目测或计时的方法来判断电解液的浸润性，误差较大，精确度低，并且由于所测试正负极材料在粉体状态未加入导电剂、粘结剂等成分，不能模拟真实电池内部电解液对正极、负极的浸润过程。中国专利(公开号CN101615697A)中，利用接触角测定仪仅仅对常温下隔膜的接触角进行测定，该专利中并没有明确描述测试的测试条件及参数。但是，接触角与测试的温度，湿度，进样量，液滴下落高度，下落后的时间很大关系，浸润性的评价不但应该根据浸润程度的不同指明接触角的测定时间，还应该结合浸润速度进行考虑。因此上述专利中得到润湿角仅仅是一个模糊的数值，不能够精确、严谨的反应电解液对隔膜的浸润性。

而能够测量高低温下电解液对电极材料的浸润型，可以全面有效的评估电解液对电池材料的浸润性。这方面专利未见报道。因此，如何得到一种精确、真实测量电解液对电池正极、负极以及隔膜浸润性的测量装置，是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种电池电解液对电池材料浸润性的测量装置，可以解决目前现有测量电解液浸润性的方法的不足，能够精确、真实的测量电池电解液对电池材料的浸润性。

为解决上述问题本实用新型提供的技术方案如下：

本实用新型实施方式提供一种电池电解液对电池材料浸润性的测量装置，该装置包括：

高低温试验箱、接触角测量仪和电解液自动进样装置；其中，

所述接触角测量仪设置在所述高低温试验箱内；

所述电解液自动进样装置设置在高低温试验箱内，设置在所述接触角测量仪的测试样品台上方。

上述测量装置中，所述高低温试验箱设有箱体，箱体内设有保温层，箱体内上部设有一个加热装置，下部设有一个压缩机制冷装置，箱体左下角设置一个电源和数据线传输孔，数据线传输孔周围由高密度海绵密封。

上述测量装置中，所述箱体内设有温度传感器、湿度传感器、干燥器和温度控制装置；

所述温度控制装置的信号接收端与所述温度传感器和湿度传感器连接，所述温度控制装置的控制端分别与所述加热装置、压缩机制冷装置和干燥器连接。

上述测量装置中，所述接触角测量仪的拍摄装置连续拍摄速度为10帧/s～150帧/s，拍摄图像的放大倍数为20倍～200倍。

上述测量装置中，电解液自动进样装置，设置在所述接触角测定仪的测试样品台上方的0.2cm～5cm处，其控制进样体积为0.1～100微升。

上述测量装置中，所述装置还包括：控制计算机，所述电解液自动进样装置和接触角测定仪均通过数据线与设置在高低温试验箱外部的控制计算机通信连接。

由上述提供的技术方案可以看出，本实用新型实施方式提供的测量装置具有结构简单，操作简便，测定结果精确可靠，可以全面有效的评估电解液与电池正极、负极以及隔膜常温及高低温下的浸润性。

附图说明