[发明专利]一种锂电池用高聚物溶胀特性的测量装置和表征方法

权利要求书

1.一种锂电池用高聚物溶胀特性的测量装置表征高聚物溶胀特性的方法，其特征在于：锂电池用高聚物溶胀特性的测量装置，包括用以放置高聚物及溶剂的溶胀室(2)，溶胀室(2)内可移动的放置有钢网(4)，钢网(4)的顶部固定有导杆(5)，溶胀室(2)的进液口处塞有胶塞(6)，胶塞(6)上开有容导杆(5)穿过的开孔，溶胀室(2)的上方设有激光测距仪(8)，胶塞(6)上还开有容激光测距仪(8)的激光穿过的通孔；

使用上述装置表征高聚物溶胀特性的方法，包括如下步骤：

(1)计算需加入的高聚物的质量：

(A)量取用于溶解高聚物的溶剂，负压条件下静置除泡；

(B)用激光测距仪(8)测量激光测距仪(8)到溶胀室(2)底部的距离，记为H₀；

(C)将步骤(1)中(A)步骤除泡完成的溶剂放入溶胀室(2)中，恒温一定时间；

(D)恒温完成后，激光测距仪(8)测量步骤(1)中(C)步骤溶剂的液面顶部距离激光测距仪(8)的距离，记为H₁；

(E)根据如下公式计算溶胀室(2)内溶剂的总体积V₀：

V₀＝(H₁-H₀)×(Φ/2)²×3.14，其中Φ为溶胀室(2)的内径；

(F)根据如下公式计算需加入溶胀室(2)内的高聚物的质量W₀；

W₀＝V₀/(1-α)×α，其中α为聚合物占溶胀后溶液的质量百分比；

(2)高聚物溶胀特性的表征：

(A)称量质量为W₁的高聚物，其中W₁＝W₀±0.0005g，将称量好的高聚物放入溶胀室(2)中；

(B)用钢网(4)将高聚物粉末压浸到溶剂中，将钢网(4)顶部的导杆(5)挂在胶塞(6)的开孔处，然后将胶塞(6)塞在溶胀室(2)的进液口；

(C)激光测距仪(8)实时测量溶胀时间T及步骤(2)中(B)步骤中液面的顶部距离激光测距仪(8)的距离H₂，并根据如下公式计算溶胀过程中溶液的体积：V₂＝(H₂-H₀)×(Φ/2)²×3.14；

(D)当溶胀表征值η不随溶胀时间T变化或变化很小时，停止测量，其中溶胀表征值η＝V₂/W₁；绘制溶胀时间T和溶胀表征值η的关系曲线即为表征高聚物溶胀特性的曲线。

2.根据权利要求1所述的高聚物溶胀特性的表征方法，其特征在于：测量装置还包括固定架(7)，固定架(7)的顶部向下开有放置所述溶胀室(2)的凹槽。

3.根据权利要求1所述的高聚物溶胀特性的表征方法，其特征在于：步骤(1)中(C)步骤的恒温温度为20-25℃。

4.根据权利要求1所述的高聚物溶胀特性的表征方法，其特征在于：所述溶胀室(2)的内径值为5mm≤内径≤15mm，溶胀室(2)的内径精度不低于±0.01mm，溶胀室(2)的圆柱度不高于3um，溶胀室(2)的表面粗糙度不低于0.8，溶胀室(2)的高度值为100mm≤高度≤300mm。

5.根据权利要求1所述的高聚物溶胀特性的表征方法，其特征在于：所述导杆(5)的直径≤0.5mm，钢网(4)开有孔径≤20um的网孔。