本發(fā)明涉及一種工業(yè)檢測裝置和檢測方法，尤其是一種應用于鋰電池隔膜生產(chǎn)的檢測裝置和檢測方法，具體的說是一種隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置和檢測方法。

背景技術：

1、鋰電池主要由正極材料、負極材料、電解液和隔膜組成。隔膜的主要作用是將電池的正、負極分隔開來，防止兩極接觸而短路。隔膜具有很多微孔結(jié)構(gòu)。當電池受熱達到一定溫度時，隔膜內(nèi)部的微孔會發(fā)生收縮從而阻止鋰離子通過，保證電池的安全。而破膜溫度是造成電池破壞的極限溫度，在此溫度下，隔膜完全融化破裂，造成電池內(nèi)部兩極接觸發(fā)生短路。破膜面積一定程度上可以反映隔膜之間性能的差異。因此，隔膜的破膜溫度與破膜面積均關系到鋰電池安全性能的重要指標，提升隔膜的破膜溫度對鋰電池的安全性能提升意義重大。

2、目前，針對隔膜的破膜溫度的測試方法常見的有電阻測試法。該方法通過將隔膜放置在可以升溫的夾具中，并添加電解液形成一個封閉的電導測試環(huán)境，觀察隨著溫度升高帶來的電阻變化，并尋找電阻的突變點作為隔膜的閉孔破膜溫度。但是，該方法測試結(jié)果不穩(wěn)定，對儀器的整體性能要求較高，難以滿足市場的需求。

3、因此，急需加以改進，以便更好的滿足生產(chǎn)需求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置和檢測方法，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可以實時觀察隔膜狀態(tài)的變化，準確測試破膜溫度與破膜面積，充分滿足鋰電池隔膜的生產(chǎn)需求。

2、本發(fā)明的技術方案是：

3、一種隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，包括控溫箱，該控溫箱為盒狀，其內(nèi)部能夠加熱和控溫，其頂部和底部分別設有透明的觀察窗和照明窗，其內(nèi)部設有置物架；所述觀察窗和照明窗相互對應；所述照明窗的下方設有光源；所述觀察窗的上方設有檢測儀；所述置物架為鏤空狀，橫置于該控溫箱的中部，其中空處與所述觀察窗和照明窗相對應；還包括樣品架；該樣品架包括均為環(huán)狀的外圈和內(nèi)圈；該外圈能夠緊密的套接在所述內(nèi)圈上，以便將鋪設在所述內(nèi)圈上的隔膜樣品的邊緣卡緊在該外圈和內(nèi)圈之間；該樣品架活動的放置在所述置物架上，并使所述隔膜位于所述置物架的中空處。

4、進一步的，所述置物架包括直桿狀的架桿；該架桿為兩根，橫向平行設置，其兩端分別固定在所述控溫箱的兩側(cè)內(nèi)壁上；該架桿之間的距離與所述觀察窗的寬度相適應。

5、進一步的，還包括支架；該支架為矩形框架，其大小與所述控溫箱相適應；所述控溫箱放置于該支架上。

6、進一步的，還包括固定架，為“門”字形，跨設于所述控溫箱上，其下端與所述支架相連；所述檢測儀的鏡頭固定在該固定架上。

7、進一步的，所述外圈和內(nèi)圈均為圓環(huán)形；所述外圈上設有開口，并在該開口處設有螺栓副，以便調(diào)節(jié)該開口的間隙而改變該外圈的大小。

8、進一步的，所述光源為led燈棒，設置于所述支架內(nèi)部，距離所述照明窗100mm-150mm。

9、一種隔膜破膜溫度與面積的檢測方法，采用所述隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，包括以下步驟：

10、1）將一片隔膜樣品裁剪成正方形，并固定在樣品架上；

11、2）將樣品架放在控溫箱內(nèi)部的置物架上，并使隔膜樣品位于置物架的中空位置；

12、3）控溫箱啟動升溫，并在升溫至設定溫度時，開啟光源，同時通過ccd缺陷檢測儀對隔膜樣品進行觀測；

13、4）控溫箱繼續(xù)升溫，并保持觀測，直至隔膜樣品出現(xiàn)破孔時停止升溫，并結(jié)束觀測；然后，記錄隔膜樣品出現(xiàn)破孔時的溫度與破孔的面積；

14、5）對同一種樣品重復上述步驟1）至4），并對結(jié)果取平均值。

15、進一步的，所述步驟1）中，將隔膜樣品的多余部分裁剪掉，并使其邊緣至少留出1cm。

16、進一步的，所述步驟3）中，控溫箱以1℃/min的速率升溫；當溫度達到130℃后，每升高1℃，即在該溫度下保持5min；所述設定溫度為140℃。

17、進一步的，所述步驟4）中，控溫箱以1℃/min的速率升溫，并每升高1℃，即在該溫度下保持5min。

18、本發(fā)明的有益效果：

19、本發(fā)明設計合理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過控溫箱對隔膜樣品進行加熱，并采用ccd缺陷檢測儀對隔膜進行實時觀察，快速而準確檢測出破膜溫度與破膜面積，極大的提高了檢測效率和質(zhì)量。而且，本發(fā)明的檢測方法簡單易行，有效降低了成本，充分滿足了鋰電池隔膜的生產(chǎn)需求。

技術特征：

1.一種隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，包括控溫箱，其特征是，該控溫箱為盒狀，其內(nèi)部能夠加熱和控溫，其頂部和底部分別設有透明的觀察窗和照明窗，其內(nèi)部設有置物架；所述觀察窗和照明窗相互對應；所述照明窗的下方設有光源；所述觀察窗的上方設有檢測儀；所述置物架為鏤空狀，橫置于該控溫箱的中部，其中空處與所述觀察窗和照明窗相對應；還包括樣品架；該樣品架包括均為環(huán)狀的外圈和內(nèi)圈；該外圈能夠緊密的套接在所述內(nèi)圈上，以便將鋪設在所述內(nèi)圈上的隔膜樣品的邊緣卡緊在該外圈和內(nèi)圈之間；該樣品架活動的放置在所述置物架上，并使所述隔膜位于所述置物架的中空處。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，其特征是，所述置物架包括直桿狀的架桿；該架桿為兩根，橫向平行設置，其兩端分別固定在所述控溫箱的兩側(cè)內(nèi)壁上；該架桿之間的距離與所述觀察窗的寬度相適應。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，其特征是，還包括支架；該支架為矩形框架，其大小與所述控溫箱相適應；所述控溫箱放置于該支架上。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，其特征是，還包括固定架，為“門”字形，跨設于所述控溫箱上，其下端與所述支架相連；所述檢測儀的鏡頭固定在該固定架上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，其特征是，所述外圈和內(nèi)圈均為圓環(huán)形；所述外圈上設有開口，并在該開口處設有螺栓副，以便調(diào)節(jié)該開口的間隙而改變該外圈的大小。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，其特征是，所述光源為led燈棒，設置于所述支架內(nèi)部，距離所述照明窗100mm-150mm。

7.一種隔膜破膜溫度與面積的檢測方法，其特征是，采用所述權(quán)利要求1至6所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置，包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測方法，其特征是，所述步驟1）中，將隔膜樣品的多余部分裁剪掉，并使其邊緣至少留出1cm。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測方法，其特征是，所述步驟3）中，控溫箱以1℃/min的速率升溫；當溫度達到130℃后，每升高1℃，即在該溫度下保持5min；所述設定溫度為140℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔膜破膜溫度與面積的檢測方法，其特征是，所述步驟4）中，控溫箱以1℃/min的速率升溫，并每升高1℃，即在該溫度下保持5min。

技術總結(jié)
本發(fā)明涉及一種隔膜破膜溫度與面積的檢測裝置及方法，包括控溫箱，該控溫箱為盒狀，其內(nèi)部能夠加熱和控溫，其頂部和底部分別設有透明的觀察窗和照明窗，其內(nèi)部設有置物架；所述照明窗的下方設有光源；所述觀察窗的上方設有檢測儀；所述置物架為鏤空狀，其上放置樣品架。檢測時，將隔膜樣品安裝到樣品架上，并放置到控溫箱中，然后，控溫箱啟動升溫至設定溫度后通過檢測儀進行觀察，直至隔膜樣品出現(xiàn)破孔；最后，對破孔時的溫度和破孔面積進行記錄并分析。本發(fā)明可快速而準確檢測出破膜溫度與破膜面積，極大的提高了檢測效率和質(zhì)量。而且，本發(fā)明簡單易行，成本低，充分滿足了鋰電池隔膜的生產(chǎn)需求。

技術研發(fā)人員：趙軻,劉杲珺,張影,薛山,馬源,孫文靜,王剛,孟穎,王玉琪,劉洪剛,儲著新,白耀宗
受保護的技術使用者：中材鋰膜有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9