[发明专利]一种锂离子电池隔膜浸润性的测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种锂离子电池隔膜浸润性的测试装置及方法，其特征在于，其包含隔膜固定架，待测隔膜样品，放大镜和图像显示分析系统；待测隔膜样品固定于隔膜固定架，设置在放大镜视野下，放大镜与图像显示分析系统连接，经放大镜放大后的图像在图像显示分析系统上显示并分析。本申请提供的锂离子电池隔膜浸润性的测试装置和测试方法，具有测试设备简单易得，测试时间短，计算简单，操作方便的优点。

技术领域

本发明涉及隔膜浸润性测试技术领域，具体的说，是一种锂离子电池隔膜浸润性的测试装置及方法。

背景技术

锂离子电池主要由正极片、负极片、隔膜及电解液构成，其中隔膜是锂离子电池的关键材料之一。因制备方法的不同，隔膜分为湿法隔膜和干法隔膜，当隔膜浸润在电解液中时，隔膜与电解液较好的润湿性有利于提高隔膜与电解液的渗透性，从而增加离子导电性。同时也能扩大隔膜与电解液的接触面，提高隔膜与电极材料的粘接性，减少隔膜与电池的电阻，从而影响电池的循环性能和充放电效率。

目前，对隔膜浸润性的测试主要有目测法及用接触角仪进行接触角测量。目测法，即用微量注射器吸取电解液，滴加在待测隔膜上并开始计时，待电解液将隔膜完全浸润后，停止计时，根据浸润的时间差来判定隔膜浸润性的强弱，目测法无测试标准，耗时长。接触角仪测量接触角的方法，即在待测隔膜上滴加电解液，测定液滴两端的距离与高度，根据一定的计算方法，计算接触角，接触角数值越小，表明隔膜的亲液能力越好，浸润性越好，或者通过捕捉液滴在隔膜表面铺展开来的动态影像计算浸润速率，接触角仪可定量计算出电解液对隔膜的浸润性，但这种方法对设备要求高，成本高，且需要复杂的公式计算。

鉴于此，我们有必要提供一种锂离子电池隔膜浸润性的测试装置及方法，以解决目前润湿性测试时间长，测试设备要求高，计算复杂，耗时长的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种锂离子电池隔膜浸润性的测试装置及方法。

电解液浸润隔膜的过程也即电解液沿隔膜MD，TD方向扩散的过程，无论是湿法隔膜或干法隔膜，隔膜微观结构上均存在一定取向，MD,TD两个方向上的取向程度不同，电解液浸润时浸润速率也不同，也即相同体积的电解液液滴在一定时间内沿隔膜同一方向上的扩散距离不同，扩散距离远，说明电解液对隔膜浸润性好，扩散距离小，说明电解液对隔膜浸润性差，这样我们可以选择合适的时间，使用很少剂量的电解液，利用简单的公式，测量相同时间相同体积的电解液液滴在隔膜同一方向上的扩散距离表征隔膜浸润性的优劣。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种锂离子电池隔膜浸润性的测试装置，其包含隔膜固定架，待测隔膜样品，放大镜和图像显示分析系统；待测隔膜样品固定于隔膜固定架，设置在放大镜视野下，放大镜与图像显示分析系统连接，经放大镜放大后的图像在图像显示分析系统上显示并分析。

所述的隔膜固定架包括3个支架片，呈“H“形，其中2个支架片互相平行，另1个支架片方向垂直，其垂直方向支架片的边缘叠放于另2个支架片下方。

一种锂离子电池隔膜浸润性的测试方法，其具体步骤为：

步骤1、取一块隔膜样品，固定于隔膜固定架，放在放大镜视野下，调节放大镜焦距，使图像显示分析系统上显示清晰的隔膜图像，区分出图像中隔膜的MD,TD方向；

步骤2、将一电解液液滴滴到隔膜表面，并开始计时，利用图像显示分析系统，拍摄电解液刚接触隔膜时的形态，测量电解液滴分别沿隔膜MD，TD方向的尺寸，记为MD₀,TD₀；

步骤3、等待一段时间，停止计时，这段时间为电解液在隔膜上的扩散时间，拍摄记录停止计时时刻电解液在隔膜上的形态，测量电解液分别沿MD，TD方向的尺寸，记为MD’，TD’