[发明专利]一种隔膜闭孔温度及隔膜破膜温度的测定方法

说明书

本发明公开了一种隔膜闭孔温度及隔膜破膜温度的测定方法，采用TMA测试分析仪对隔膜进行检测，记录隔膜的长度随温度变化曲线，直至隔膜断裂；根据测得的隔膜长度随温度变化曲线，找到隔膜长度开始变小处的曲线的切线交点所对应的温度值，即为隔膜样品的闭孔温度值；隔膜长度瞬间增大时的温度即为破膜温度。该方法操作简便，测试速度快，可直接测得其隔膜随温度变化而产生闭孔或破膜，从而测定测定隔膜闭孔温度和隔膜破膜温度，相较于现有的测试方法，操作简便，更能提高测试效率，降低其他因素干扰。

技术领域

本发明涉及一种隔膜闭孔温度及隔膜破膜温度的测定方法。

背景技术

锂离子电池具有比能量高、工作电压高、无记忆效应、循环寿命长、环境污染小等优点。随着锂离子电池的广泛应用，电池的安全性受到了越来越多的关注。目前，锂离子电池的安全性仍是阻碍其在电动汽车、储能等领域大规模应用的关键问题之一。在意外情况下，锂离子电池可发生起火、爆炸事故，造成极大人身伤害和财产损失。

电池主要由正极材料、负极材料、电解液和隔膜组成，其中隔膜是电池的重要组成部分，隔膜主要由微多孔薄膜或无纺纤维片构成，在电池中将电池正极和负极隔开，起防止两极短路的作用，具有电子绝缘性和离子导电性。在温度升高的情况下，隔膜具有微孔自闭的保护作用，能防止电池短路引起爆炸。当温度过高时，隔膜会因熔化而使微孔消失，一旦电池内部温度进一步升高，隔膜熔化粘度降低，达到某一温度则发生破裂，导致电极直接接触，这是非常危险的。因此，对于隔膜闭孔温度及隔膜破膜温度的研究对电池安全的提升至关重要

目前很多隔膜厂家采用以下几种测试方法：测量隔膜的透气度或电镜观察。透气度测试方法，需要专门的测试仪器。电镜观察法，需要对隔膜进行导电处理，成本较高，且不能量化。

同类似采用电导测试方法的比较，他们采用封闭的装置，放置于高温的环境，然后再测试。有如下几个缺点：1.高温易导致导电液挥发泄漏，产生的高气压也会影响测试结果。2.测量时间过长，导电液挥发泄漏会使得导电电阻增加，影响测试结果。3.测试装置比较复杂，对密封性要求较高。上述方法，对设备要求较高，一般的电池制造商可能没有上述两种设备的。

因此，需要寻求一种更简单，更方便，更精确的测试方法来检测隔膜的闭孔温度及隔膜破膜温度还是很有意义的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隔膜闭孔温度及隔膜破膜温度的测定方法，该方法操作简便，测试速度快，可直接测得其隔膜随温度变化而产生闭孔或破膜，从而测定测定隔膜闭孔温度和隔膜破膜温度，相较于现有的测试方法，操作更加简便，更能提高测试效率，降低其他因素干扰。

一种隔膜闭孔温度及隔膜破膜温度的测定方法，包括以下步骤：

(1)将待测隔膜样品两端用夹具夹住，上夹具固定在支架上，下夹具固定在TMA测试分析仪的拉力棒上；

(2)设定TMA测试分析仪的拉力棒拉力0.1-0.5N；

(3)将电热丝放置在隔膜测试有效位置；

(4)电热丝逐渐升温，记录隔膜的长度随温度变化曲线，直至隔膜断裂；

(5)根据测得的隔膜长度随温度变化曲线，找到隔膜长度开始变小处的曲线的切线交点所对应的温度值，即为隔膜样品的闭孔温度值；隔膜长度瞬间增大时的温度即为破膜温度。

在上述技术方案中，将待测隔膜样品裁剪为0.4mm×20mm的长方形条。

在上述技术方案中，上夹具与下夹具中间留5mm-10mm距离，中间部位为测试隔膜有效部位。

在上述技术方案中，电热丝不能与隔膜直接接触，间距为0.2mm-0.3mm。

在上述技术方案中，将不锈钢罩子罩住加热部位，防止温度扩散，影响温度准确性。