[发明专利]一种薄膜内应力的测试方法

说明书

本发明提供一种薄膜内应力的测试方法，包括步骤：提供一待测薄膜样品；以恒定的升温速度升温待测薄膜样品至预设温度，获取升温过程中待测薄膜样品的最大收缩率，以表征待测薄膜样品的内应力。通过上述方案，本发明通过测试并获取待测薄膜样品在以恒定的速度升温的过程中的最大收缩率，来表征待测薄膜的内应力，可以定量的表征待测薄膜的内应力，且稳定的升温速度下待测薄膜，如聚合物薄膜，产生相态转变，可稳定测出其形变情况，测试精度高，且本发明测试内应力的测试时间是由升温速度和范围所决定的，不受样品本身状态的影响，不仅可以定量测出待测薄膜内应力，而且可以大幅缩短测试时间。

技术领域

本发明属于膜材料和新能源技术领域，特别是涉及一种薄膜内应力的测试方法。

背景技术

新能源行业，锂离子电池中所使用的聚合物多孔薄膜的内应力是影响锂离子电池安全性的重要因素之一。作为锂离子电池的隔离膜的多孔薄膜的内应力如果太大，会导致薄膜在使用时短时间内严重收缩，引起正负极短路甚至热失控，最终造成锂离子电池着火或爆炸。但是对内应力的测试表征，一直以来都没有定量的分析测试方法。

目前，常见的内应力定性表征均是将薄膜水平夹在上下两块透明板中，在150℃下烘烤直到薄膜断裂，所需的烘烤时间来表征薄膜的内应力，时间越短说明内应力越大。该测试方法容易受到薄膜形状、尺寸大小、上下夹板的材料、上下夹板的重量、烘箱升温速度、烘箱体积等多方面因素的影响，而且判断薄膜断裂的时间点也不容易精确控制，容易误判。而且该方法测试时间较长，无法预估每个样品所需的时间，只能等待样品断裂。

因此，如何提供一种薄膜内应力的测试方法，以解决现有技术中对薄膜内应力表征中所存在的上述问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种薄膜内应力测试方，用于解决现有技术在薄膜内应力表征中无法进行定量分析测试以及测试精度低、测试速度慢等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种薄膜内应力的测试方法，包括步骤：

1)提供一待测薄膜样品；以及

2)以恒定的升温速度升温所述待测薄膜样品至预设温度，获取升温过程中所述待测薄膜样品的最大收缩率，以表征所述待测薄膜样品的内应力。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，提供一闭合容器，并将所述待测薄膜样品置于所述闭合容器中，通过对所述闭合容器进行升温，以使得所述待测薄膜样品以恒定的升温速度升温至所述预设温度。

作为本发明的一种优选方案，提供一夹持装置，将所述夹持装置夹持好所述待测薄膜样品相对的两端后置于所述闭合容器中，其中，获取所述待测薄膜样品沿被夹持两端连线方向上的最大收缩率以表征所述待测薄膜样品的内应力。

作为本发明的一种优选方案，所述夹持装置夹持所述待测薄膜样品的夹持力介于0.005N～2N之间。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，还包括步骤：向所述闭合容器内通入保护气体，以防止所述待测薄膜样品被氧化。

作为本发明的一种优选方案，所述保护气体包括氮气、氩气、氦气及氢气所构成的群组中的至少一种；且以恒定的通入速度通入所述保护气体，所述通入速度介于10ml/min～100ml/min之间。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，所述待测薄膜样品的所述升温速度介于1℃/min～60℃/min之间。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，所述预设温度介于0℃～600℃之间。

作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，测试并获取升温过程中所述待测薄膜样品的形变曲线，以得到所述待测薄膜样品的最大收缩率。