[发明专利]一种用于检测锂电材料溶胀度的测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测锂电材料溶胀度的测试装置及测试方法。

背景技术

在锂电池中，电池原材料如隔膜和正、负极合浆中所用的粘结剂、陶瓷隔膜、涂胶隔膜、涂覆活性物质的极片在电池组装过程中都会在电解液材料中发生长时间的浸润，溶胀度可以作为上述几类物质的一个指标，来反应该类物质的在电解液中的交联度，如溶胀度过大可能会对电池组装后的性能造成一些影响，如影响电池的大倍率充放电，增大电池的直流内阻，影响电池的循环寿命等。通过溶胀度的控制可以对测试对象性质得到了解，可以统一采用标准进行选取某一材料的使用，保证电池的一致性和稳定性。同时，也可以根据此种测试方法，考察测试样品在不同的温度范围内在电解液中的稳定性。目前，业界内尚没有关于测试锂电材料溶胀度的相关检测设备和检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测锂电材料溶胀度的测试装置，该测试装置可用于检测固体、粘结剂膜状物、隔膜等薄膜类、极片等物质的溶胀度，测试结果的一致性好、重复性高，检测结果稳定。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括方形的容器本体及与容器本体形成密封配合的上盖，所述的容器本体内设有与容器本体底面相平行的网格板，该网格板用于承载测试样品，所述的容器本体内注入测试液体，网格板与容器本体底面之间的侧壁上设有供测试液体流出的出液口，该出液口处设有与其密封配合的活塞。

所述的容器本体内沿容器本体的高度方向平行设置多块隔板，所述的隔板贯穿网格板将容器本体的内部分隔成多个测试空间，且隔板的底部与容器本体的底面之间留有间隙。

所述的容器本体、上盖、网格板以及隔板均由聚对苯二甲酸乙二醇酯材料制成。

所述的网格板距离容器本体的底面3cm。

所述的隔板设置四块。

由上述技术方案可知，本发明通过将测试样品放置在网格板上，并用测试液体浸泡，通过对测试样品测试前后的质量记录来计算出测试样品的溶胀度，该装置操作简单，易于清洗、烘干和存储，且检测结果稳定，可重复使用。

本发明的另一目的在于提供一种用于检测锂电材料溶胀度的测试方法，包括如下步骤：

(1)在露点〈-35℃的环境下，记录测试前的测试样品质量为M1；

(2)将测试样品放置在容器本体内部的网格板上，并向容器本体内注入测试液体，使测试样品浸泡在测试液体中；

(3)盖上上盖，将容器本体放入烘箱进行烘烤；

(4)烘烤结束后，打开出液口处的活塞，排出测试液体；

(5)测试液体完全排出后，静置1h后取出测试样品，将测试样品上多余的测试液体擦干，记录此时的测试样品质量为M2；

(6)根据公式W＝(M2-M1)/M1*100％算出测试样品的溶胀度；

其中：W为测试样品的溶胀度；

M1为测试样品测试前的质量；

M2为测试样品测试后的质量。

所述的步骤(1)中，测试样品为粘结剂膜状物或隔膜或极片。

所述的步骤(2)中，测试液体为电解液。

所述的步骤(3)中，测试样品为粘结剂膜状物时，烘箱的温度为60℃，烘烤时间为24h；测试样品为隔膜时，烘箱的温度为80℃，烘烤时间为48h；测试样品为极片时，烘箱的温度为-50℃，烘烤时间为24h。

由上述技术方案可知，通过本发明的方法可快速测试算出测试样品的溶胀度，且测试结果的一致性好，检测结果稳定。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种用于检测锂电材料溶胀度的测试装置，包括方形的容器本体1及与容器本体1形成密封配合的上盖2，容器本体1内设有与容器本体底面相平行的网格板3，该网格板3用于承载测试样品，容器本体1内注入测试液体，网格板3与容器本体底面之间的侧壁上设有供测试液体流出的出液口4，该出液口4处设有与其密封配合的活塞，出液口4便于测试液体的流出和装置的清洗。优选的，容器本体1的长度为50cm、宽度为20cm、高度为20cm、厚度为1cm，上盖2的长度为51cm、宽度为21cm、厚度为1cm，网格板3距离容器本体1的底面3cm，上盖2的中部有一个方形的凸起，便于拿取操作。整个检测装置可以在-50℃～80℃范围内进行溶胀度的测试，并可防止沸点较的测试液体的挥发。