[发明专利]软包动力锂离子电池用铝塑膜的性能检测评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子动力电池技术领域，具体涉及一种软包动力锂离子电池用铝塑膜的性能检测评价方法。

背景技术

上世纪90年代出现的铝塑环保锂离子电池，由于其能量密度高、循环寿命长、工作电压高等优点，成为了最受瞩目的车用动力电源之一。车用锂电池电池寿命要求高，一般要达到10年以上，而选择合适的动力电池外包装对电池的绝缘性能和使用寿命具有决定性作用。目前车用电池外包装可分为塑料壳、钢壳、铝壳和铝塑复合膜四种，铝塑膜材料由于具有耐磨、耐腐蚀、质轻、成形性好等优点，成为了车用锂电池主要包装材料之一。但是目前不同厂家铝塑膜的合成工艺以及不同电池厂家在使用铝塑膜进行热封的设备和工艺都存在差异，所以如何选择适用的铝塑膜包装材料成为了车用电池厂家领域一项新的技术挑战。

一个申请号为200610103707.0、申请日为2006.07.26的发明专利CN 101114003A提供了一种聚合物软包装热封后短、断路的测试方法，其工艺流程为：首先准备一普通的短断路检测仪,然后对该仪器的一个输出端进行改装,即在该输出端上再并联两条带有正负极开关的线路,每条线路相对应于电池正负极耳,该检测仪器的另一输出端也通过一复合开关连接一个针状导体接头。该方法能对铝塑膜热封的效果进行判断，但无法系统选择性能更为优良的铝塑膜材料以制备绝缘性能良好且使用寿命长的锂离子电池。

发明内容

本发明的目的是为了克服目前对锂离子动力电池用铝塑膜由于没有合适的检测评价方法，从而不能够充分考虑并评价到铝塑膜的综合性能，以确保制备性能优良的锂离子电池的问题，提供了一种软包动力锂离子电池用铝塑膜的性能检测评价方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种软包动力锂离子电池用铝塑膜的性能检测评价方法，所述方法包括以下步骤：

步骤①：将不同种类的铝塑膜在不同温度、压力和时间下进行正交优化热封实验，利用拉力机测试，分别确定适合每种铝塑膜的最佳热封温度、热封压力和热封时间；

确定铝塑膜热封条件；由于实际软包锂离子电池在生产过程中最重要的工艺参数即为热封温度、压力和时间，因此为了降低测试的误差，减少温度、压力和时间对铝塑膜性能的影响，确定确定铝塑膜热封条件。

步骤②：按照步骤①确定的优化条件分别将不同种类的铝塑膜进行热封，制作成软包动力锂离子电池，并分别测试铝塑膜热封强度；

制作成软包动力锂离子电池是为了为接下来的测试做准备，该测试检验铝塑膜与极耳热封后的密封性能和耐腐性能等。

步骤③：取步骤②所制备的软包动力锂离子电池，测量软包动力锂离子电池铝塑膜的表面张力，然后将含去离子水的电解液均匀地滴在软包动力锂离子电池表面，接着将此软包动力锂离子电池置于45-100℃恒温箱中24-72h后取出，最后将表面清洁，测表面张力，观测腐蚀情况；此步通过观察定性、测表面张力定量两种方式判定铝塑膜的耐腐蚀性能，发生腐蚀的铝塑膜表面张力必然变化，通过表面张力的改变确定铝塑膜的腐蚀情况。此温度是为了加速腐蚀的发生，减少测试时间，并且此温度综合考虑了温度对测试的影响，并将温度对测试的不利影响降低到最低，在此基础上加快测试的进度，减少测试的时间。

步骤④：取步骤②所制备的软包动力锂离子电池，在极耳与铝塑膜封口处固定一张pH试纸，后用透明中性薄膜将pH试纸密封在正负极耳处，然后将带pH试纸的软包动力锂离子电池放于温度为25-105℃、相对真空度为0~-0.09MPa的真空恒温箱中，并定期观测记录pH试纸的颜色变化；此处考察铝塑膜与极耳热封后的气密性能，pH试纸变色说明铝塑膜发生漏油（酸性电解液的挥发造成试纸变色），高温、真空条件是极端条件测试，目的是减少测试时间，使不同铝塑膜的差异更易区分，增加测试可靠性，若此条件下pH不变色，电池在实际车况使用的密封性便能得到保障。

步骤⑤：取步骤②所制备的软包动力锂离子电池，对其进行0.5C恒流充电至其容量的20-100%，用钢刀刮开软包动力锂离子电池铝塑膜的表层，让铝层露出，用导线连通软包动力锂离子电池负极和铝层，将此软包动力锂离子电池放于25-105℃的恒温箱中，在3-14天内观察软包动力锂离子电池表面腐蚀情况并记录腐蚀的面积和电压内阻；

此步骤采用了苛刻的条件模拟实际将遇到的不利情况，以对电池进行质量考量，并从而对铝塑膜进行评价。