[发明专利]一种隔膜热收缩评估方法

说明书

本发明涉及一种隔膜热收缩评估方法，包括以下步骤：取待测隔膜，在其上做十字标记，十字标记包括横向线条和纵向线条，测量横向线条和纵向线条的原始长度；将做好十字标记的隔膜与正极片和负极片卷绕成电芯，隔膜位于正极片和负极片之间；将电芯置于指定测试温度下恒温一定时间后取出，拆解取出隔膜进行评估；测量隔膜上十字标记冷却到室温后横向线条和纵向线条的长度，计算隔膜横向收缩率和纵向收缩率，同时测量并计算隔膜边缘圆弧形缩进区的近似面积，计算近似面积与隔膜卷绕单折面积的比值；将纵向收缩率以及面积比值作为评估指标，评估所测隔膜存在的安全风险等级。相比于现有技术，本发明的评估方法提高隔膜热收缩评估的准确性和可操作性。

技术领域

本发明属于隔膜技术领域，尤其涉及一种隔膜热收缩评估方法。

背景技术

在进入21世纪后，锂离子电池在能量密度、倍率、循环寿命等方面取得了长足的提升，遍布生活的各个领域，特别是3C产品已经成为生活中不可或缺的工具。锂离子电池作为3C产品的主要电源方案，其安全性始终是消费者关注的重点因素。

隔膜作为锂电池四大主材之一，其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，避免造成电池内部热失控着火，可以说隔膜的性能对电芯安全性有十分巨大的影响。目前3C行业追求电池的轻薄性和高容量导致在锂电池设计端对隔膜性能的要求越来越高。因此，隔膜性能的评估方法特别是热力学性能的评估是十分必要的。

基于当前锂离子电池的卷绕结构来看，隔膜将正负极片隔开，且在宽度方向长度大于极片长度，并且卷绕结构最中心处极片会与极耳连接。正因为卷绕结构的复杂性，在卷芯被加热的情况下，卷芯各处的热量聚集情况并不一致，同样内部隔膜的受热情况也不一致，因此，该种状态下隔膜的热收缩情况与隔膜自然舒展状态下会存在差异。而目前的隔膜热力学测试方法，通常仅仅测试隔膜在自然舒展情况下的热收缩情况，也就是说，用这样的收缩数据来评估一款隔膜应用在锂离子电池中的热安全性是存在一定误差的。

有鉴于此，确有必要提供一种新的隔膜热收缩评估方法，以准确有效地评估隔膜在软包电芯中的热收缩性。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种隔膜热收缩评估方法，提高隔膜热收缩评估的准确性和可操作性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种隔膜热收缩评估方法，包括以下步骤：

1)取待测隔膜，在其上做好十字标记，所述十字标记包括横向线条和纵向线条，测量所述横向线条和所述纵向线条的原始长度X₁和Y₁；

2)将做好十字标记的待测隔膜与正极片和负极片卷绕成电芯，隔膜位于正极片和负极片之间；

3)将卷绕得到的电芯置于指定测试温度下恒温一定时间后取出，拆解，取出隔膜进行评估；

4)测量隔膜上十字标记冷却到室温后所述横向线条和所述纵向线条的长度X₂和Y₂，计算隔膜横向收缩率(X₁-X₂)/X₁和纵向收缩率(Y₁-Y₂)/Y₁，同时测量并计算隔膜边缘圆弧形缩进区的近似面积S₁，计算近似面积S₁与隔膜卷绕单折面积S的比值S₁/S；

5)将纵向收缩率以及面积比值作为评估指标，评估所测隔膜存在的安全风险等级。

作为本发明所述的隔膜热收缩评估方法的一种改进，步骤1)中，在待测隔膜上做十字标记时，十字标记均布在隔膜的长度方向上和宽度方向上。