[发明专利]一种电池隔膜吸液率的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池检测领域，尤其是涉及一种操作简单、测试精确的电池隔膜吸液率的测试方法。

背景技术

锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。隔膜置于正、负极之间，主要作用是隔离正、负极，但允许电池内的离子自由通过。电池隔膜的离子传导能力直接关系到电池的整体性能。隔膜的电导率越高，离子单位时间内穿过单位面积隔膜的量越大，此时，电池的充放电性能都会增加。

隔膜的吸液率不仅反映了隔膜与电解液的亲和性，还能够体现隔膜微孔结构的差异。吸液率越高，说明隔膜有较高的孔隙率、较高的通孔率和较好的浸润性，单位体积吸收电解液的量也就越大，电池的内阻就越小，性能更好。因此，隔膜的吸液率是评价隔膜性能的一项重要指标，其测试方法具有非常重要的实际意义。

目前常用的隔膜吸液率的测试方法为称重法，即通过隔膜吸液前后重量的变化来计算隔膜的吸液率。由于吸液后的隔膜质量称重的误差较大，导致测试结果再现性和准确性较差，测试者的主观性对测试结果影响较大。

发明内容

为克服现有隔膜吸液率测试方法的缺点，本发明的目的在于提供一种步骤简单、过程易于规范、结果精确度高、可操作性强、测试成本低的隔膜吸液率测试方法。

本发明的目的是通过以下技术措施实现的，一种电池隔膜吸液率的测试方法，包括以下步骤：

（1）、截取隔膜试样；截取的隔膜试样厚度应均匀，表面平整，面积在1-100cm²；

（2）、测量隔膜试样体积，并记录为V₁；试样隔膜的体积测量，通过测厚仪、直尺等测量工具对试样的体积进行测量，为了保证隔膜体积的测试精度，测厚仪的精度至少为1μm；

（3）、将盛有电解液的容器放到电子天平上，读数归零，用细线固定一圆环，待圆环完全浸入悬吊在电解液中后，记录天平读数为M₁；

（4）、将隔膜试样固定到圆环上，重复步骤（3），1-180分钟后，记录天平读数为M₂；

（5）、代入吸液率的公式L=（ρV₁+M₁-M₂）/V₁计算出吸液率L；

其中L为吸液率，单位g/cm³,V₁为隔膜试样的体积，M₁圆环排开电解液的质量，M₂为圆环和隔膜试样被电解液渗透后排开电解液的质量，ρ为电解液的密度。

作为一种优选方式，所述容器上设置有一容器盖，所述容器盖中心设置有一供细线自由通过的小孔。由于电解液具有挥发性，为了减少电解液挥发对测试结果的影响，在容器上加一容器盖，盖上有一仅供细线通过的小孔。实际测试中，将细线一端拴在圆环上，一端穿过容器盖上的小孔，系在一个玻璃棒上，方便拿取。

作为一种优选方式，称量精度至少为0.0001g。电子天平是常用的称重工具，为了达到测量的准确性，至少要求电子天平的精确度在0.0001g，最好用精确度为0.0001g或更高的天平，测出的数据更加精确。

作为一种优选方式，所述细线为不吸液性材质细线。为了测量的准确性，所用细线有严格的材质要求，它即不能与电解液发生反应，也不能吸收电解液，并且其质量轻到不足影响到测试结果。

具体的，所述不吸液性材质细线为塑料线或钢丝。

作为一种优选方式，所述圆环为不吸液性材质或表面涂有不溶于电解液层的金属环。

具体的，所述圆环为实心塑料环或表面涂有聚四氟乙烯的铜环。

作为一种优选方式，所述圆环及圆环上的隔膜试样悬吊于电解液中，且在液面下2-20mm，所述圆环及圆环上的隔膜试样间隔设置在容器内壁内。圆环及圆环上的隔膜浸入到电解液中的距离与液面保持2-20mm的距离，最好为5-10mm，圆环或隔膜不能与容器壁接触。圆环及隔膜浸入到电解液中，浸入的太浅，浮力太大，浸入的太深，压力增加，都可能导致读数偏差。

优选的，所述步骤（4）中，圆环及圆环上的隔膜试样浸入到电解液中的时间为10-120分钟。圆环或隔膜不能与容器壁接触，由于隔膜浸入到电解液中，其吸收电解液需要有一个过程，常温常压下，隔膜完全吸收电解液需要10-120分钟，时间小于1分钟，吸收不充分，时间大于180分钟，吸收几乎没有变化。

本发明测试的环境优选为恒温恒湿，且无明显的空气流动。