一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置及方法，其特征在于，检测装置包括：底模，绝缘板，下压滑块，压力显示表，压力传感器，主体机座，密封罩，交流内阻检测装置。底模下放有绝缘板，置于主体机座工作台面上，底模上依次放置正极片、隔膜、负极片。下压滑块压在负极片上，控制压力，并采用交流内阻测试装置测试阻值。测试过程中需采用密封罩密封并通入干燥气体。有效的测试了隔膜与电解液的匹配性，可加快锂电池产品开发周期，提供了隔膜与电解液匹配性测试方法，便于隔膜来料检验及一致性控制。 权利要求书
1.一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置，包括主体机座，所述主体机座下端设有绝缘板，绝缘板上方设有底模，所述底模上有凹槽，凹槽内从下至上依次设有正极片和负极片，所述底模边缘连接正极接线柱，所述负极片上端设有可上下移动的下压滑块，下压滑块一侧连接负极接线柱，所述下压滑块上端设有压力传感器，所述压力传感器连接压力显示表，正极接线柱和负极接线柱连接交流内阻检测装置，所述主体机座外部设有密封罩，所述密封罩的上端和下端分别设有出气口和进气口。
2.根据权利要求1所述一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置，其特征在于，所述底模和下压滑块材质均为铜或铝合金。
3.根据权利要求1所述一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置，其特征在于，所述正极片为铝箔上涂覆有磷酸铁锂材料、镍钴锰酸锂材料或锰酸锂材料的一种，所述负极片为铜箔上
涂覆有石墨材料或钛酸锂材料的一种，所述隔膜材质为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯基氧化铝陶瓷膜或聚丙烯基氧化铝陶瓷膜的一种。
4.一种根据上述锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置的检测方法，把正极片放入底模凹槽内，然后在正极片上放入n层隔膜，在隔膜上面继续放置负极片，正负极片的形状和面积一致，隔膜边缘要至少超出极片边缘4mm，加入待测试电解液，电解液液面基本与负极片相平，搁置2h浸润，下压滑块压在负极片上，控制压力0.1~0.6MPa，并采用交流内阻测试装置测试阻值R1，在搁置浸润过程和测试过程中，需
采用密封罩密封并通入干燥气体；
通过公式R1=nR2+R3计算浸入电解液的隔膜内阻R2，其中R1为模拟电池内阻，可直接通过交流内阻检测装置测试出， R2为浸入电解液的隔膜内阻，R3为极片内阻和接触内阻的总和，n为隔膜的层数，为整数，通过多组R1和n的数据拟合出函数，得出相应的R2和R3的值；然后通过公式σ1=H/S*R2计算出浸入电解液后的隔膜电导率σ1，其中H为隔膜厚度，S为隔膜面积，R2为浸入电解液的隔膜内阻，最后通过公式η=δ*σ1/σ2 计算出隔膜与电解液匹配性η，其中δ为隔膜吸液率，σ1为浸入电解液后的隔膜电导率，σ2为电解液电导率，通过对隔膜与电解液匹配性η的对比电解液与隔膜的匹配性。
5.根据权利要求3所述一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测方法，干燥气体水含量小于
20ppm。
一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置及方法
技术领域
本技术属于锂离子电池技术领域，涉及一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置及方法。
背景技术
由于锂离子电池具有能量密度高、自放电小、循环性能优越等优点，锂离子电池广泛应用于备用电源、储能设备、电动汽车、电动自行车、电动工具中。锂电池主要有正极、负极、隔膜、电解液及外壳5部分组成。隔膜是主要成分之一，目前主要有聚乙烯膜、聚丙烯膜，以及在其基础上涂覆的氧化铝陶瓷层结构的陶瓷膜。通常测试隔膜的参数有孔隙率、抗拉强度、透气性、热收缩、穿刺强度等，由于隔膜本身是绝缘材料，以上参数只能侧面反应出隔膜的一些性能参数。针对浸润不同的电解液其表现出特性，直接影响电池的性能，因此需要一种能直接反映出浸润电解液后的性能测试方法来评价隔膜与电解液的匹配性，以及隔膜特性。以便加快锂电池新产品开发，以及隔膜样品评价。
技术内容
本技术提供一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置及方法，采用模拟电池内阻测试方法，利用不同层数隔膜的模拟电池阻值拟合出浸入电解液的隔膜阻值，并进一步计算出隔膜与电解液匹配性。
为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置，包括主体机座，所述主体机座下端设有绝缘板，绝缘板上方设有底模，所述底模上有凹槽，凹槽内从下至上依次设有正极片和负极片，所述底模边缘连接正极接线
柱，所述负极片上端设有可上下移动的下压滑块，下压滑块一侧连接负极接线柱，所述下压滑块上端设有压力传感器，所述压力传感器连接压力显示表，正极接线柱和负极接线柱连接交流内阻检测装置，所述主体机座外部设有密封罩，所述密封罩的上端和下端分别设有出气口和进气口。
进一步的，所述底模和下压滑块材质均为铜或铝合金。
一种根据上述锂电池隔膜与电解液匹配性检测装置的检测方法，把正极片放入底模凹槽内，然后在正极片上放入n层隔膜，在隔膜上面继续放置负极片，正负极片的形状和面积一致，隔膜边缘要至少超出极片边缘4mm，加入待测试电解液，电解液液面基本与负极片相平，搁置2h浸润，下压滑块压在负极片上，控制压力0.1~0.6MPa，并采用交流内阻测试装置测试阻值R1，在搁置浸润过程和测试过程中，需采用密封罩密封并通入干燥气体；
通过公式R1=nR2+R3计算浸入电解液的隔膜内阻R2，其中R1为模拟电池内阻，可直接通过交流内阻检测装置测试出， R2为浸入电解液的隔膜内阻，R3为极片内阻和接触内阻的总和，n为隔膜的层数，为整数，通过多组R1和n的数据拟合出函数，得出相应的R2和R3的值；然后通过公式σ1=H/S*R2计算出浸入电解液后的隔膜电导率σ1，其中H为隔膜厚度，S为隔膜面积，R2为浸入电解液的隔膜内阻，最后通过公式η=δ*σ1/σ2 计算出隔膜与电解液匹配性η，其中δ为隔膜吸液率，σ1为浸入电解液后的隔膜电导率，σ2为电解液电导率，通过对隔膜与电解液匹配性η的对比电解液与隔膜的匹配性。
进一步的，干燥气体水含量小于20ppm。
进一步的，所述正极片为铝箔上涂覆有磷酸铁锂材料、镍钴锰酸锂材料或锰酸锂材料的一种，所述负极片为铜箔上涂覆有石墨材料或钛酸锂材料的一种，所述隔膜材质为聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯基氧化铝陶瓷膜或聚丙烯基氧化铝陶瓷膜的一种。
本技术的有益技术效果是:
1、有效的测试了隔膜与电解液的匹配性，可加快锂电池产品开发周期。
2、提供了隔膜与电解液匹配性测试方法，便于隔膜来料检验及一致性控制。
3、可通过调整隔膜与极片之间的压力值，并根据η值判断最佳压力值，进一步为电池工艺设计加工过程中的压力提供参考，防止压力过大电池内部出现短路或过小隔膜与极片接触不好。
附图说明
图1：测试装置图
图2：表1中测试数据的模拟曲线图；
图3：表2中测试数据的模拟曲线图；
图4：表3中测试数据的模拟曲线图。
绝缘板1，正极片2，负极片3，主体机座4，压力传感器5，压力显示表6，交流内阻检测装置7 ，下压滑块8，负极接线柱9，正极接线柱10，隔膜11，底模12，出气口13，密封罩14，进气口15。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本技术进行进一步说明。
一种锂电池隔膜与电解液匹配性检测检测装置如图1所示，包括：绝缘板1，主体机座4，压力传感器5，压力显示表6，交流内阻检测装置7 ，下压滑块8，底模12，密封罩14。下压滑块上有一负极接线柱9，底模边缘有一正极接线柱10，密封罩上有一进气口15和一出气口13，接线柱9和接线柱10连接交流内阻测试装置7。
测试时，把正极片2放入底模12凹槽内，然后在正极片2上放入隔膜11、在隔膜上面继续放置负极片3，正负极片的形状和面积要一致，隔膜边缘要超出极片边缘4mm以上，加入电解液，电解液液面基本与负极片相平，搁置2h浸润，下压滑块8压在负极片3上，控制压力0.1~0.6MPa，并采用交流内阻测试装置测试阻值，搁置浸润过程和测试过程中，需采用密封罩密封并通入干燥气体，干燥气体水含量小于20pp
m，分别从密封罩上的进气口15和出气口13进气、出气。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议