[发明专利]一种锂离子电池隔膜热刺穿测试装置及其测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池材料性能检测领域，特别涉及一种锂离子电池隔膜热刺穿测试装置及其测试方法。

背景技术

随着电子类产品的快速发展，对于锂离子电池的需求也逐渐增加，尤其是随着新能源汽车的发展，锂离子电池进入了一个高速的发展期。锂离子电池的重要组成部分，隔膜对于电池的性能有着至关重要的作用，尤其是对于电池的安全性能。

隔膜的热稳定性在很大程度上影响了电池的安全性能，电池在内短路的情况下，短路点温度较高，如果隔膜的在一定温度下的耐穿刺性较差，就会导致短路点四周的隔膜不断收缩，导致正负极短路的面积逐渐增加，从而最终会导致电池的安全问题的产生。所以，提高隔膜的热穿刺能力，将会在很大程度上提高电池的安全性能。

电池的内短路，按照温度可分为两种情况，一种是在高温条件下电池的内短路，一种是在常温条件下的电池内短路。而这两种情况下的隔膜耐穿刺能力的测试，到现在为止还没有一个比较方便的测试方法。目前对于隔膜热穿刺能力的测试，基本测试方法是将隔膜平铺在一个工作台上，用一定温度下的电烙铁进行接触，查看接触点的孔的扩散面积，从而衡量在一定温度下的隔膜的耐热穿刺能力。一方面，此方法只能作为定性比较，另一方面不能满足在隔膜在高温条件下的耐穿刺能力测试，且测试误差也较大，无法满足定量比较。

发明内容

本发明的目的在于针对现有隔膜测试中存在的不足，提供一种锂离子电池隔膜热刺穿测试装置，测试方法统一，可以提供定量数据，具有提供测试标准的意义。

本发明的另一目的在于，提供上述锂离子电池隔膜热刺穿测试装置的测试方法。

本发明是通过以下技术方案实现的，一种锂离子电池隔膜热刺穿测试装置，包括烘箱，所述烘箱内底部设置有主工作台和次工作台，二者之间通过移位螺母连接，并可通过移位螺母调节相对位移；主工作台上设置有第一卡板，第一卡板通过螺母与主工作台固定连接；次工作台上设置有第二卡板，次工作台与第二卡板接触处设置有滑槽，滑槽内设置若干螺孔，第二卡板通过螺母与滑槽内的螺孔固定连接；主工作台上部设置有支架，支架上端支撑顶工作台，顶工作台中央位置设置有气缸，气缸的活塞上设置有刺穿针；所述刺穿针的针头朝向主工作台，刺穿针在主工作台的投影位置设置有刺穿孔，以刺穿孔为交点设置有相互垂直的刻度尺。

优选的，所述烘箱为耐高温玻璃制成的透明烘箱。

优选的，所述刺穿针连接有加热装置。

优选的，上述锂离子电池隔膜热刺穿测试装置的测试方法为：1）.首先升起刺穿针，根据隔膜长度将第二卡板调至滑槽中的适当位置并通过螺母固定；2）.根据模拟隔膜在电池内部卷绕张力的实际情况,利用移位螺母将主工作台与次工作台之间位移调至适当位置；3）.隔膜固定后，通过气缸控制刺穿针刺穿隔膜，穿刺针通过主工作台穿刺孔并保持穿刺状态，当隔膜的刺穿口的扩散保持稳定时，通过刻度尺观察隔膜穿刺口的横向和纵向宽度，进行定量比较。

本发明的有益效果在于，可以模拟不同温度下的隔膜热穿刺能力，同时可以模拟测试隔膜拉伸状态下的耐穿刺能力，测试方法统一，可以提供定量数据，具有提供测试标准的意义。

附图说明

图1是锂离子电池隔膜热刺穿测试装置整体结构示意图；

图2是上述装置安装隔膜后的结构示意图；

图3是上述装置工作状态结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

同时参阅图1、2和3，一种锂离子电池隔膜热刺穿测试装置，包括烘箱1，所述烘箱1内底部设置有主工作台2和次工作台8，二者之间通过移位螺母7连接，并可通过移位螺母7调节相对位移；主工作台2上设置有第一卡板4，第一卡板通过螺母5与主工作台2固定连接；次工作台8上设置有第二卡板16，次工作台8与第二卡板16接触处设置有滑槽6，滑槽6内设置若干螺孔，第二卡板16通过螺母与滑槽6内的螺孔固定连接；主工作台2上部设置有支架3，支架3上端支撑顶工作台11，顶工作台11中央位置设置有气缸12，气缸12的活塞上设置有刺穿针13；所述刺穿针13的针头朝向主工作台2；刺穿针13在主工作台2的投影位置设置有刺穿孔10，以刺穿孔10为交点设置有相互垂直的刻度尺9。

具体实施时，烘箱由耐高温玻璃制成，通过可透视的烘箱可以查看内部的测试情况。测试前先升起将穿刺针13，主工作台2和次工作台8利用移位螺母7结合在一起，隔膜15一端固定在第一卡板4下，另一端固定在第二卡板16下，可根据隔膜15的长度通过滑槽6调整第二卡板的位置。