[发明专利]隔膜透气度测试装置及隔膜透气度测试方法

说明书

技术领域

本发明属于电池生产技术领域，更具体地说，是涉及一种隔膜透气度测试装置及使用该隔膜透气度测试装置进行隔膜透气度测试的隔膜透气度测试方法。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、小型化、超薄化、轻量化和安全性高等多种优势，可制成多种形状与容量的电池，进而满足各种产品的需要，且使用安全性和环保性能都比较好，因而锂离子电池广泛应用于电子产品或新能源汽车领域中。锂离子电池中的隔膜是电池的关键内层组件之一。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔材料。隔膜透过离子的能力是表征隔膜性能的重要参数之一，其往往和隔膜的透气度相关，因此测试隔膜的透气度是获知隔膜透过离子能力的重要手段。

薄片类多孔材料的透气度一般通过透气度测试仪进行测试，现有的透气度测试仪一般通过两种原理进行测试：1)在稳定的压力下，测定一定体积的气体流过特定面积的试样所需要的时间，一般是通过气缸结构提供一定的压力，活塞滑动的过程中两个腔体之间的压缩空气通过透气膜，实验人员用秒表记录气体透过的时间，这种方法是人员记录时间，误差较大，而且测试时间较长；2)在试片一侧施加一定的压力的测量气体，在另一侧抽真空，在试片上形成压力差，使实验气体在试片中扩散并徐徐通过，真空侧压力增加，压力与时间呈线性变化，进而能计算得到气体透过系数和气体透过量，该测试方法较为准确，但设备结构复杂，使用成本也很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔膜透气度测试装置，以解决现有技术中存在的透气度测试设备结构复杂，使用成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种隔膜透气度测试装置，包括：机座、固设于所述机座上且底端开口的气筒、与所述气筒的顶部滑动连接且底端伸入所述气筒内部的活塞、分别连接所述活塞的顶端和所述机座且用于驱动所述活塞滑动的夹头、设于所述夹头上且用于感测所述活塞在滑动过程中受到的阻力的感应单元、用于固定隔膜的隔膜固定机构及分别与所述夹头和所述感应单元连接的控制单元，所述活塞底端的外周与所述气筒的内壁密封连接。

进一步地，所述气筒通过气筒固定机构与所述机座固接，所述气筒固定机构包括与所述机座固接的气筒支撑架及与所述气筒支撑架连接且用于夹持固定所述气筒的气筒卡子。

进一步地，所述隔膜固定机构包括套装于所述气筒外周且用于与所述气筒外壁配合夹持固定隔膜的隔膜卡子。

进一步地，所述隔膜卡子的内壁设有夹紧垫。

进一步地，所述气筒的外壁设有与所述隔膜卡子卡接且用于防止所述隔膜卡子沿平行于所述气筒中轴方向移动的环形固定槽。

进一步地，所述控制单元包括设于所述机座外部的计算机。

进一步地，所述活塞包括与所述气筒滑动连接的活塞杆及设于所述活塞杆底端的活塞头，所述活塞头的外径大于所述活塞杆的外径。

进一步地，所述活塞头的底面为向所述活塞头底侧凸出的曲面。

本发明提供的隔膜透气度测试装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明隔膜透气度测试装置，在机座上设置简单的用于牵拉活塞的夹头，并在夹头上设置能够感知活塞阻力的感应单元即可完成测试，气筒中无需形成密封或者真空的腔体，无需外加的气瓶或者抽真空设备等，装置整体结构简单，使用常规的拉力机也可以完成对活塞的牵拉及对压力的测试，能够有效降低使用成本。

本发明还提供一种隔膜透气度测试方法，基于上述的隔膜透气度测试装置实现，包括如下步骤：当所述气筒底端不加装隔膜时，通过所述夹头带动所述活塞以预设速度匀速从气筒顶部向所述气筒底部滑动，所述感应单元感测所述活塞受到的与运动方向反向的空置阻力，并记录空置阻力的最大值；

在所述气筒底端加装透气度已知的隔膜，通过所述夹头带动所述活塞以预设速度匀速从气筒顶部向所述气筒底部滑动，所述感应单元感测所述活塞受到的与运动方向反向的覆膜阻力，并记录覆膜阻力的最大值；

将所述隔膜更换为其他透气度已知的隔膜，每个所述透气度已知的隔膜的透气度互不相同，并分别测量覆膜阻力，记录覆膜阻力的最大值；

根据空置阻力的最大值以及多组已知的透气度和与所述已知的透气度对应的覆膜阻力，得到透气度和覆膜阻力最大值的拟合曲线；