一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置及其測(cè)試方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置及其測(cè)試方法，包括烘箱，所述烘箱內(nèi)底部設(shè)置有主工作臺(tái)和次工作臺(tái)，二者之間可通過(guò)移位螺母調(diào)節(jié)相對(duì)位移；主工作臺(tái)上設(shè)置有第一卡板，二者并通過(guò)螺母固定連接；次工作臺(tái)上設(shè)置有第二卡板，次工作臺(tái)與第二卡板接觸處設(shè)置有滑槽，第二卡板通過(guò)螺母與滑槽內(nèi)的螺孔固定連接；主工作臺(tái)上部支架支撐頂工作臺(tái)，頂工作臺(tái)中央位置設(shè)置有氣缸，氣缸的活塞上設(shè)置有刺穿針；刺穿針在主工作臺(tái)的投影位置設(shè)置有刺穿孔。本發(fā)明的有益效果在于，可以模擬不同溫度下的隔膜熱穿刺能力，同時(shí)可以模擬測(cè)試隔膜拉伸狀態(tài)下的耐穿刺能力，測(cè)試方法統(tǒng)一，可以提供定量數(shù)據(jù)，具有提供測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的意義。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置及其測(cè)試方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋰電池材料性能檢測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置及其測(cè)試方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子類(lèi)產(chǎn)品的快速發(fā)展，對(duì)于鋰離子電池的需求也逐漸增加，尤其是隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，鋰離子電池進(jìn)入了一個(gè)高速的發(fā)展期。鋰離子電池的重要組成部分，隔膜對(duì)于電池的性能有著至關(guān)重要的作用，尤其是對(duì)于電池的安全性能。
[0003]隔膜的熱穩(wěn)定性在很大程度上影響了電池的安全性能，電池在內(nèi)短路的情況下，短路點(diǎn)溫度較高，如果隔膜的在一定溫度下的耐穿刺性較差，就會(huì)導(dǎo)致短路點(diǎn)四周的隔膜不斷收縮，導(dǎo)致正負(fù)極短路的面積逐漸增加，從而最終會(huì)導(dǎo)致電池的安全問(wèn)題的產(chǎn)生。所以，提高隔膜的熱穿刺能力，將會(huì)在很大程度上提高電池的安全性能。
[0004]電池的內(nèi)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(nèi)短路，一種是在常溫條件下的電池內(nèi)短路。而這兩種情況下的隔膜耐穿刺能力的測(cè)試，到現(xiàn)在為止還沒(méi)有一個(gè)比較方便的測(cè)試方法。目前對(duì)于隔膜熱穿刺能力的測(cè)試，基本測(cè)試方法是將隔膜平鋪在一個(gè)工作臺(tái)上，用一定溫度下的電烙鐵進(jìn)行接觸，查看接觸點(diǎn)的孔的擴(kuò)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(mǎn)足在隔膜在高溫條件下的耐穿刺能力測(cè)試，且測(cè)試誤差也較大，無(wú)法滿(mǎn)足定量比較。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有隔膜測(cè)試中存在的不足，提供一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置，測(cè)試方法統(tǒng)一，可以提供定量數(shù)據(jù)，具有提供測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的意義。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于，提供上述鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置的測(cè)試方法。
[0007]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置，包括烘箱，所述烘箱內(nèi)底部設(shè)置有主工作臺(tái)和次工作臺(tái)，二者之間通過(guò)移位螺母連接，并可通過(guò)移位螺母調(diào)節(jié)相對(duì)位移；主工作臺(tái)上設(shè)置有第一卡板，第一卡板通過(guò)螺母與主工作臺(tái)固定連接；次工作臺(tái)上設(shè)置有第二卡板，次工作臺(tái)與第二卡板接觸處設(shè)置有滑槽，滑槽內(nèi)設(shè)置若干螺孔，第二卡板通過(guò)螺母與滑槽內(nèi)的螺孔固定連接；主工作臺(tái)上部設(shè)置有支架，支架上端支撐頂工作臺(tái)，頂工作臺(tái)中央位置設(shè)置有氣缸，氣缸的活塞上設(shè)置有刺穿針；所述刺穿針的針頭朝向主工作臺(tái)，刺穿針在主工作臺(tái)的投影位置設(shè)置有刺穿孔，以刺穿孔為交點(diǎn)設(shè)置有相互垂直的刻度尺。
[0008]優(yōu)選的，所述烘箱為耐高溫玻璃制成的透明烘箱。
[0009]優(yōu)選的，所述刺穿針連接有加熱裝置。
[0010]優(yōu)選的，上述鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置的測(cè)試方法為:1).首先升起刺穿針，根據(jù)隔膜長(zhǎng)度將第二卡板調(diào)至滑槽中的適當(dāng)位置并通過(guò)螺母固定；2).根據(jù)模擬隔膜在電池內(nèi)部卷繞張力的實(shí)際情況，利用移位螺母將主工作臺(tái)與次工作臺(tái)之間位移調(diào)至適當(dāng)位置；3).隔膜固定后，通過(guò)氣缸控制刺穿針刺穿隔膜，穿刺針通過(guò)主工作臺(tái)穿刺孔并保持穿刺狀態(tài)，當(dāng)隔膜的刺穿口的擴(kuò)散保持穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)刻度尺觀(guān)察隔膜穿刺口的橫向和縱向?qū)挾?，進(jìn)行定量比較。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于，可以模擬不同溫度下的隔膜熱穿刺能力，同時(shí)可以模擬測(cè)試隔膜拉伸狀態(tài)下的耐穿刺能力，測(cè)試方法統(tǒng)一，可以提供定量數(shù)據(jù)，具有提供測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的意義。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是上述裝置安裝隔膜后的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是上述裝置工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面，結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]同時(shí)參閱圖1、2和3，一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置，包括烘箱1，所述烘箱
I內(nèi)底部設(shè)置有主工作臺(tái)2和次工作臺(tái)8，二者之間通過(guò)移位螺母7連接，并可通過(guò)移位螺母7調(diào)節(jié)相對(duì)位移；主工作臺(tái)2上設(shè)置有第一卡板4，第一卡板通過(guò)螺母5與主工作臺(tái)2固定連接；次工作臺(tái)8上設(shè)置有第二卡板16，次工作臺(tái)8與第二卡板16接觸處設(shè)置有滑槽6，滑槽6內(nèi)設(shè)置若干螺孔，第二卡板16通過(guò)螺母與滑槽6內(nèi)的螺孔固定連接；主工作臺(tái)2上部設(shè)置有支架3，支架3上端支撐頂工作臺(tái)11，頂工作臺(tái)11中央位置設(shè)置有氣缸12，氣缸12的活塞上設(shè)置有刺穿針13 ;所述刺穿針13的針頭朝向主工作臺(tái)2 ;刺穿針13在主工作臺(tái)2的投影位置設(shè)置有刺穿孔10，以刺穿孔10為交點(diǎn)設(shè)置有相互垂直的刻度尺9。
[0015]具體實(shí)施時(shí)，烘箱由耐高溫玻璃制成，通過(guò)可透視的烘箱可以查看內(nèi)部的測(cè)試情況。測(cè)試前先升起將穿刺針13，主工作臺(tái)2和次工作臺(tái)8利用移位螺母7結(jié)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(jù)隔膜15的長(zhǎng)度通過(guò)滑槽6調(diào)整第二卡板的位置。
[0016]根據(jù)模擬隔膜15在電池內(nèi)部卷繞張力的實(shí)際情況，可通過(guò)移位螺母7將次工作臺(tái)8跟主工作臺(tái)2分開(kāi)，從而將隔膜15呈現(xiàn)拉伸的狀態(tài)，進(jìn)而能夠模擬電池內(nèi)部的實(shí)際情況，在拉伸狀態(tài)下測(cè)試隔膜的熱穿刺能力。
[0017]隔膜15固定后，通過(guò)氣缸12控制穿刺針13穿刺過(guò)隔膜15，穿刺針13通過(guò)工作臺(tái)穿刺孔10并保持穿刺狀態(tài)，通過(guò)觀(guān)察直到隔膜穿刺口 14的擴(kuò)散保持穩(wěn)定時(shí)，可通過(guò)刻度尺9觀(guān)察隔膜穿刺口擴(kuò)大后的橫向和縱向?qū)挾?，從而提供定量的可?duì)比的數(shù)據(jù)，測(cè)試不同種類(lèi)隔膜15經(jīng)過(guò)熱穿刺后的耐穿刺能力。
[0018]測(cè)試過(guò)程中根據(jù)實(shí)際的需要，通過(guò)烘箱I控制溫度，測(cè)試不同溫度下的隔膜耐熱穿刺能力，從而模擬電池內(nèi)部不同溫度條件下的隔膜穿刺性能，同時(shí)，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(nèi)部短路點(diǎn)的溫度，進(jìn)而模擬在不同溫度下電池內(nèi)部短路的情況下隔膜的耐穿刺能力，更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)隔膜在實(shí)際使用中的安全性能。
[0019]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置，其特征在于，包括烘箱(1)，所述烘箱(I)內(nèi)底部設(shè)置有主工作臺(tái)(2)和次工作臺(tái)(8)，二者之間通過(guò)移位螺母(7)連接，并可通過(guò)移位螺母(7)調(diào)節(jié)相對(duì)位移；主工作臺(tái)(2)上通過(guò)螺母(5)固定設(shè)置有第一卡板(4);次工作臺(tái)(8)上設(shè)置有第二卡板(16)，次工作臺(tái)(8)與第二卡板(16)接觸處設(shè)置有滑槽(6)，滑槽(6)內(nèi)設(shè)置若干螺孔，第二卡板(16)通過(guò)螺母與滑槽(6)內(nèi)的螺孔固定連接；主工作臺(tái)(2)邊緣設(shè)置有支架(3 )，支架(3 )上端支撐頂工作臺(tái)(11)，頂工作臺(tái)(11)中央位置設(shè)置有氣缸(12)，氣缸(12)的活塞上設(shè)置刺穿針(13);所述刺穿針(13)的針頭朝向主工作臺(tái)(2);刺穿針(13)針頭在主工作臺(tái)(2)的投影位置設(shè)置有刺穿孔(10)，以刺穿孔(10)為交點(diǎn)設(shè)置相互垂直的刻度尺(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置，其特征在于，所述烘箱(I)為耐高溫玻璃制成的透明烘箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置，其特征在于，所述刺穿針(13)連接有加熱裝置。
4.一種利用權(quán)利要求f 3中任一所述的鋰離子電池隔膜熱刺穿測(cè)試裝置的測(cè)試方法，其特征在于，包括以下測(cè)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(cè)試溫度，根據(jù)隔膜(15)長(zhǎng)度將第二卡板(16)調(diào)至滑槽(6)中的適當(dāng)位置并通過(guò)螺母固定；2).根據(jù)模擬隔膜(15)在電池內(nèi)部卷繞張力的實(shí)際情況，利用移位螺母(7)將主工作臺(tái)(2)與次工作臺(tái)(8)之間位移調(diào)至適當(dāng)位置；3).隔膜(15)固定后，通過(guò)氣缸(12)控制刺穿針(13 )刺穿隔膜(15 )，穿刺針(13 )通過(guò)主工作臺(tái)(2 )穿刺孔(1 )并保持穿刺狀態(tài)，當(dāng)隔膜(15)的刺穿口(14)的擴(kuò)散至穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，通過(guò)刻度尺(9)觀(guān)察穿刺口(14)的橫向和縱向覽度。
【文檔編號(hào)】G01N25/00GK104048987SQ201410320382
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】武行兵, 張沿江, 姜雨恒 申請(qǐng)人:合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源股份公司