[实用新型]一种电池隔膜性能的检测装置

说明书

本实用新型涉及一种电池隔膜性能的检测装置，属于锂离子电池技术领域。该装置包括管道、热电偶和温度监控装置、流量监控装置、气瓶、夹具和气动阀，管道分为两段，隔膜样品通过夹具固定在两段管道之间，两端管道之间通过夹具密封连接为一体，管道一侧的开口端为流体入口，通过气管与气瓶相连接，管道另一侧的开口端为第一流体出口；在流体入口端的管道侧面上设置第二流体出口；隔膜样品在第二流体出口与第一流体出口之间的管道中形成一个封闭面；所述的热电偶设置在隔膜样品的一端，与温度监控装置通过导线连接；所述的流量监控装置分别安装在第二流体出口与隔膜样品之间和第一流体出口处。该装置简单便捷，同时安全性高，实用性强，准确度高。

技术领域

本实用新型涉及一种电池隔膜性能的检测装置，具体为一种锂离子电池隔膜性能测试装置，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

随着能源危机、环境污染问题日益严峻，锂离子电池作为新一代绿色储能装置已受到广泛应用，然而安全问题一直是制约其发展的重要影响因素。隔膜是其组成的四大关键材料之一，主要用于隔绝正、负极材料，防止形成内部短路，允许锂离子自由通过。隔膜特性的优劣对于锂离子电池的倍率、循环和安全等性能皆有重要影响。其中，闭孔温度和破膜温度是隔膜的重要特性之一，也是保障锂离子电池安全性能的重要指标。当电池内部短路时，剧烈的电化学反应会产生大量的焦耳热。当达到隔膜闭孔温度时，其自身会通过收缩闭孔以阻碍锂离子的通过，使得电池内阻急剧上升，从而避免了进一步热失控的发生，因此选用具有合适的闭孔温度的隔膜对保障电池安全性有重要意义。当内部短路未被有效遏制时，内部温度进一步升高。一旦达到其熔化温度，隔膜会熔化破裂，导致正负极直接接触短路，有可能发生爆炸等危险，可见提升隔膜的破膜温度也是保障锂离子电池安全性的必然要求。因此，隔膜闭孔温度和破膜温度等性能的简单、有效测试对于锂离子电池安全具有重要意义。

专利CN101625271A公开了一种电池隔膜闭孔温度和破膜温度的测试方法及装置，记录电池在升温条件下的电阻变化，利用温度-电阻变化曲线上的电阻突变点判断隔膜的闭孔温度和破膜温度。其包括以下步骤：利用隔膜、电解液制作扣式电池作为测试电池；对测试电池进行加热升温，环境温度由常温升高至200℃；每5s记录一次测试电池温度及该温度对应的电阻值；数据处理，绘制测试电池温度-电阻曲线。但是该方法所使用的电解液具有一定的毒性；其次，由于隔膜闭孔温度和破膜温度较高，该过程中电解液会挥发和分解，电解液减少后会造成整体电阻增加，势必会对测试结果产生较大的影响。

专利CN105738404A提供了一种锂离子电池隔膜闭孔温度和破膜温度的测试方法和装置，其先将隔膜样品固定在管道的开口端，将管道置于烘箱中以5-10℃/min的升温，同时将气体导入管道中并使得气体匀速地通过隔膜样品，每隔10s，同时记录温度和气压数值，并绘制出温度-压力变化曲线；将气压数值随温度变化时突然上升和突然下降的点所对应的温度值分别为隔膜样品的初始闭孔温度和初始破膜温度；重复操作上述步骤至少三次，其平均值作为该隔膜的闭孔温度和破膜温度。但该方法存在一定的不足。当隔膜达到一定温度闭孔时，气体被阻挡，难以通过隔膜。此时，气体任以一定流量进入测量装置，在入口处囤积，隔膜一侧压力不断增加。在闭孔温度和破膜温度之间，隔膜在不断增加的压力下易拉伸成孔、破膜，致使测试的破膜温度低于实际破膜温度。闭孔温度和破膜温度差异越大，测试结果的误差也随之增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种锂离子电池隔膜性能测试装置，采用该装置可以测试包括闭孔温度、破膜温度及过程中不同孔径闭孔和破膜的分布情况。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：