一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置及其測試方法
2023-07-28 09:47:16
一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置及其測試方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置及其測試方法，包括烘箱，所述烘箱內底部設置有主工作檯和次工作檯，二者之間可通過移位螺母調節相對位移；主工作檯上設置有第一卡板，二者並通過螺母固定連接；次工作檯上設置有第二卡板，次工作檯與第二卡板接觸處設置有滑槽，第二卡板通過螺母與滑槽內的螺孔固定連接；主工作檯上部支架支撐頂工作檯，頂工作檯中央位置設置有氣缸，氣缸的活塞上設置有刺穿針；刺穿針在主工作檯的投影位置設置有刺穿孔。本發明的有益效果在於，可以模擬不同溫度下的隔膜熱穿刺能力，同時可以模擬測試隔膜拉伸狀態下的耐穿刺能力，測試方法統一，可以提供定量數據，具有提供測試標準的意義。
【專利說明】—種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置及其測試方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋰電池材料性能檢測領域，特別涉及一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置及其測試方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子類產品的快速發展，對於鋰離子電池的需求也逐漸增加，尤其是隨著新能源汽車的發展，鋰離子電池進入了一個高速的發展期。鋰離子電池的重要組成部分，隔膜對於電池的性能有著至關重要的作用，尤其是對於電池的安全性能。
[0003]隔膜的熱穩定性在很大程度上影響了電池的安全性能，電池在內短路的情況下，短路點溫度較高，如果隔膜的在一定溫度下的耐穿刺性較差，就會導致短路點四周的隔膜不斷收縮，導致正負極短路的面積逐漸增加，從而最終會導致電池的安全問題的產生。所以，提高隔膜的熱穿刺能力，將會在很大程度上提高電池的安全性能。
[0004]電池的內短路，按照溫度可分為兩種情況，一種是在高溫條件下電池的內短路，一種是在常溫條件下的電池內短路。而這兩種情況下的隔膜耐穿刺能力的測試，到現在為止還沒有一個比較方便的測試方法。目前對於隔膜熱穿刺能力的測試，基本測試方法是將隔膜平鋪在一個工作檯上，用一定溫度下的電烙鐵進行接觸，查看接觸點的孔的擴散面積，從而衡量在一定溫度下的隔膜的耐熱穿刺能力。一方面，此方法只能作為定性比較，另一方面不能滿足在隔膜在高溫條件下的耐穿刺能力測試，且測試誤差也較大，無法滿足定量比較。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於針對現有隔膜測試中存在的不足，提供一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置，測試方法統一，可以提供定量數據，具有提供測試標準的意義。
[0006]本發明的另一目的在於，提供上述鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置的測試方法。
[0007]本發明是通過以下技術方案實現的，一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置，包括烘箱，所述烘箱內底部設置有主工作檯和次工作檯，二者之間通過移位螺母連接，並可通過移位螺母調節相對位移；主工作檯上設置有第一卡板，第一卡板通過螺母與主工作檯固定連接；次工作檯上設置有第二卡板，次工作檯與第二卡板接觸處設置有滑槽，滑槽內設置若干螺孔，第二卡板通過螺母與滑槽內的螺孔固定連接；主工作檯上部設置有支架，支架上端支撐頂工作檯，頂工作檯中央位置設置有氣缸，氣缸的活塞上設置有刺穿針；所述刺穿針的針頭朝向主工作檯，刺穿針在主工作檯的投影位置設置有刺穿孔，以刺穿孔為交點設置有相互垂直的刻度尺。
[0008]優選的，所述烘箱為耐高溫玻璃製成的透明烘箱。
[0009]優選的，所述刺穿針連接有加熱裝置。
[0010]優選的，上述鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置的測試方法為:1).首先升起刺穿針，根據隔膜長度將第二卡板調至滑槽中的適當位置並通過螺母固定；2).根據模擬隔膜在電池內部卷繞張力的實際情況，利用移位螺母將主工作檯與次工作檯之間位移調至適當位置；3).隔膜固定後，通過氣缸控制刺穿針刺穿隔膜，穿刺針通過主工作檯穿刺孔並保持穿刺狀態，當隔膜的刺穿口的擴散保持穩定時，通過刻度尺觀察隔膜穿刺口的橫向和縱向寬度，進行定量比較。
[0011]本發明的有益效果在於，可以模擬不同溫度下的隔膜熱穿刺能力，同時可以模擬測試隔膜拉伸狀態下的耐穿刺能力，測試方法統一，可以提供定量數據，具有提供測試標準的意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置整體結構示意圖；
圖2是上述裝置安裝隔膜後的結構示意圖；
圖3是上述裝置工作狀態結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面，結合附圖通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0014]同時參閱圖1、2和3，一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置，包括烘箱1，所述烘箱
I內底部設置有主工作檯2和次工作檯8，二者之間通過移位螺母7連接，並可通過移位螺母7調節相對位移；主工作檯2上設置有第一卡板4，第一卡板通過螺母5與主工作檯2固定連接；次工作檯8上設置有第二卡板16，次工作檯8與第二卡板16接觸處設置有滑槽6，滑槽6內設置若干螺孔，第二卡板16通過螺母與滑槽6內的螺孔固定連接；主工作檯2上部設置有支架3，支架3上端支撐頂工作檯11，頂工作檯11中央位置設置有氣缸12，氣缸12的活塞上設置有刺穿針13 ;所述刺穿針13的針頭朝向主工作檯2 ;刺穿針13在主工作檯2的投影位置設置有刺穿孔10，以刺穿孔10為交點設置有相互垂直的刻度尺9。
[0015]具體實施時，烘箱由耐高溫玻璃製成，通過可透視的烘箱可以查看內部的測試情況。測試前先升起將穿刺針13，主工作檯2和次工作檯8利用移位螺母7結合在一起，隔膜15 —端固定在第一卡板4下，另一端固定在第二卡板16下，可根據隔膜15的長度通過滑槽6調整第二卡板的位置。
[0016]根據模擬隔膜15在電池內部卷繞張力的實際情況，可通過移位螺母7將次工作檯8跟主工作檯2分開，從而將隔膜15呈現拉伸的狀態，進而能夠模擬電池內部的實際情況，在拉伸狀態下測試隔膜的熱穿刺能力。
[0017]隔膜15固定後，通過氣缸12控制穿刺針13穿刺過隔膜15，穿刺針13通過工作檯穿刺孔10並保持穿刺狀態，通過觀察直到隔膜穿刺口 14的擴散保持穩定時，可通過刻度尺9觀察隔膜穿刺口擴大後的橫向和縱向寬度，從而提供定量的可對比的數據，測試不同種類隔膜15經過熱穿刺後的耐穿刺能力。
[0018]測試過程中根據實際的需要，通過烘箱I控制溫度，測試不同溫度下的隔膜耐熱穿刺能力，從而模擬電池內部不同溫度條件下的隔膜穿刺性能，同時，穿刺針13連接加熱裝置，可以加熱至不同溫度，從而模擬電池內部短路點的溫度，進而模擬在不同溫度下電池內部短路的情況下隔膜的耐穿刺能力，更準確的評價隔膜在實際使用中的安全性能。
[0019]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置，其特徵在於，包括烘箱(1)，所述烘箱(I)內底部設置有主工作檯(2)和次工作檯(8)，二者之間通過移位螺母(7)連接，並可通過移位螺母(7)調節相對位移；主工作檯(2)上通過螺母(5)固定設置有第一卡板(4);次工作檯(8)上設置有第二卡板(16)，次工作檯(8)與第二卡板(16)接觸處設置有滑槽(6)，滑槽(6)內設置若干螺孔，第二卡板(16)通過螺母與滑槽(6)內的螺孔固定連接；主工作檯(2)邊緣設置有支架(3 )，支架(3 )上端支撐頂工作檯(11)，頂工作檯(11)中央位置設置有氣缸(12)，氣缸(12)的活塞上設置刺穿針(13);所述刺穿針(13)的針頭朝向主工作檯(2);刺穿針(13)針頭在主工作檯(2)的投影位置設置有刺穿孔(10)，以刺穿孔(10)為交點設置相互垂直的刻度尺(9)。
2.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置，其特徵在於，所述烘箱(I)為耐高溫玻璃製成的透明烘箱。
3.根據權利要求1所述的鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置，其特徵在於，所述刺穿針(13)連接有加熱裝置。
4.一種利用權利要求f 3中任一所述的鋰離子電池隔膜熱刺穿測試裝置的測試方法，其特徵在於，包括以下測試步驟:1).首先升起刺穿針(13)，將烘箱(I)溫度升至需要模擬的測試溫度，根據隔膜(15)長度將第二卡板(16)調至滑槽(6)中的適當位置並通過螺母固定；2).根據模擬隔膜(15)在電池內部卷繞張力的實際情況，利用移位螺母(7)將主工作檯(2)與次工作檯(8)之間位移調至適當位置；3).隔膜(15)固定後，通過氣缸(12)控制刺穿針(13 )刺穿隔膜(15 )，穿刺針(13 )通過主工作檯(2 )穿刺孔(1 )並保持穿刺狀態，當隔膜(15)的刺穿口(14)的擴散至穩定狀態時，通過刻度尺(9)觀察穿刺口(14)的橫向和縱向覽度。
【文檔編號】G01N25/00GK104048987SQ201410320382
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月7日 優先權日:2014年7月7日
【發明者】武行兵, 張沿江, 姜雨恆 申請人:合肥國軒高科動力能源股份公司