[发明专利]一种锂离子电池隔膜孔隙率的测试方法

说明书

本发明公开一种锂离子电池隔膜孔隙率的测试方法，孔隙率由以下公式计算得出：孔隙率＝100％*[V0+(M4‑M1‑M2)/ρ液‑V]/V0。其中，V0是隔膜的体积，M4是无气泡隔膜、带塞磨口试管和高渗透溶剂三者的质量之和；M1是隔膜质量；M2是带塞磨口试管的质量，ρ液是高渗透溶剂的密度，V是带塞磨口试管的管内容积，V0是隔膜的体积；该方法主要利用同一个带塞磨口试管管口塞紧后管内容积基本固定，通过重量法，将测量误差较大的体积转换成容易测量误差小的质量的原理，来实现隔膜孔隙率的快速测试和保证数据的准确性，测试时间短约30分钟即可完成，具有测试速度快、测试成本低、运用范围广、测试误差小的优点。

技术领域

本发明涉及能源领域技术，尤其是指一种锂离子电池隔膜孔隙率的测试方法。

背景技术

现有锂离子电池隔膜孔隙率的测试方法有：压汞法、气体吸附法、扫描电镜法、称重法、吸液法等。但以上方法要么测试成本较高，要么需特定的隔膜材料，要么由于操作人为因素影响导致测量误差较大。

申请号201110395924.2的中国发明专利公开了一种测试孔隙率的方法。然而，本领域技术人员在进行实验时得出，将蒸馏水煮沸并不能使得试样上附着的气泡除去，煮沸时不断上升的水蒸气反而会增加气泡的附着，达不到排除气泡的效果。使得此方法直接测试的结果与实际的隔膜孔隙率精度低、误差大。

申请号201310418707.X的中国发明专利公开了一种锂电池隔膜孔隙率的测试方法，然而此种方法在本领域技术人员进行实验时同样存在隔膜孔隙率精度低、误差大的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种锂离子电池隔膜孔隙率的测试方法，测试速度快、测试成本低、运用范围广、测试误差小，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种锂离子电池隔膜孔隙率的测试方法，该方法包括以下步骤

(1)、首先取一段切边平齐的隔膜，量出隔膜的平均长度L、宽度W；

(2)、将隔膜反复折叠若干层后测量折叠后的平均厚度，将平均厚度除以折叠层数即可算出隔膜的单层平均厚度H，再加上之前的隔膜平均长度、宽度即可计算出隔膜的体积V0；

(3)、将折叠好的隔膜称重，记下隔膜质量数值M1；

(4)、将带塞磨口试管称重记下质量M2，磨口试管装满纯水后，将磨口塞塞紧磨口试管并且挤出多余纯水确保管内无气泡，清除磨口试管外部水渍后，快速称重，记下装满纯水的带塞磨口试管质量数值M3；

(5)、记录纯水温度查出对应温度下纯水的密度，通过公式V＝(M3-M2)/ρ水，即可得出带塞磨口试管的管内容积V；

(6)、清空磨口试管内纯水以及磨口试管内外部残留水渍，将折叠好的隔膜塞入该磨口试管内；

(7)、将高渗透溶剂摇均匀后注入磨口试管内，没过隔膜10-20mm，用玻棒搅动隔膜排出部分空气；

(8)、将处理好的磨口试管放入真空箱内，抽真空将隔膜内气体排出后将磨口试管加满高渗透溶剂，用对应的磨口塞塞紧磨口试管挤出多余高渗透溶剂确保管内无气泡，清除磨口试管外部多余高渗透溶剂后快速称重，并记下数值M4；

(9)、将磨口试管内隔膜取出后，用之前测试用的高渗透溶剂装满磨口试管，用对应磨口塞塞紧磨口试管挤出多余高渗透溶剂，清除磨口试管外部多余高渗透溶剂后快速称重，并记下质量数值M5，通过公式ρ液＝(M5-M2)/V，即可得出高渗透溶剂的密度ρ液；

(10)、孔隙率即可由以下公式计算得出：孔隙率＝100％*[V0+(M4-M1-M2)/ρ液-V]/V0。