[发明专利]一种用于检测电池涂层浸润速率的方法

说明书

本发明提供了一种用于检测电池涂层浸润速率的方法，包括以下步骤：S1、将待测试的涂层截取为预设形状，得到涂层试样；S2、将所述涂层试样水平放置在密闭的扩散装置中；S3、将测试溶剂由所述扩散装置的上端垂直滴入所述涂层试样中，所述测试溶剂的滴入量为5～15mg；S4、待所述测试溶剂扩散稳定后，取出得到的涂层试样，标记扩散范围，完成电池涂层浸润速率的检测。相比于现有技术，本方法在相对密闭空间中利用涂层试样的水平面进行检测，避开了重力的影响，测试结果更为准确，操作更加简单，且可以快速测量出结果。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种用于检测电池涂层浸润速率的方法。

背景技术

随着锂离子二次电池的发展，涂层已成为正极，负极，隔膜不可或缺的部分，其性能直接影响这电池的容量，循环，安全等方面，性能优异的材料对提高锂离子电池综合性能有着重要的意义。

涂层的浸润速率是影响电池性能的重要因素之一，浸润速率快，不仅可以缩短电池制造过程中的时间，而且在电池循环过程中也可以迅速的补充电解液缺失的地方，提高电池的循环性能充放电倍率，降低电池的内阻等。

目前，检测电池涂层浸润速率一般采用浸渍法或垂条爬坡法，两者均主要是通过将涂层样品裁剪成一定形状，浸入电解液或其他有机溶剂中，并纪录样品达到吸收电解液或其他有机溶剂达到饱和状态和时间，最后通过计算或测量得出结论。但两者方法均存在一定的缺陷：浸渍法在称量过程中容易产生误差并且耗时较长，而垂条爬坡法并不能记录到垂条一开始浸入液体的时电解液爬坡的高度随时间的变化(瞬间变化较快，爬坡高度部明显，不易测量)。

中国专利申请(CN109738425A)公开了一种用于检测电池隔膜吸液速率和保液量的垂直检测方法，包括：1)将待测试的电池隔膜截取为预设形状，得到隔膜试样；2)将所述隔膜试样垂直悬挂，并分别在所述隔膜试样的下部和上部划线标记，记作L1和L2；3)往浸润容器注入浸润液和惰性显色剂并充分搅拌，得到测试溶剂；4)将垂直悬挂设置的所述隔膜试样下降，直至所述隔膜试样的底端接触到所述测试溶液，静置所述隔膜试样并记录所述测试溶液爬升至L2所需的时间T；5)待所述隔膜试样吸收所述测试溶液至饱和状态后，将所述隔膜试样取下并截取L1和L2之间的部分，得到浸润试样，并对所述浸润试样进行称重，重量记录为M0；6)对所述浸润试样真空干燥2～4H，得到干燥试样，并对所述干燥试样进行称重，重量记录为M1；分别根据公式V＝(L2-L1)/T和公式N＝(M0-M1)/[(L2-L1)*W]，计算得到电池隔膜的吸液速率V和保液量N，W为所述隔膜试样的宽度。

但该方法仍存在以下问题：

1)由于测试时是横截面(长/宽*高(隔膜厚度))完全浸入液体中，这种方法接触面积小，液体上升高度受液体本身重力影响大，所以使用(L2-L1)/T这样计算吸液速率是不准确的；

2)在实际操作过程中需要截取吸液饱和后的样品称量重量，因爬坡吸液以及截取的过程中都暴露在空气中，并不是一个相对密闭的环境，所以电解液挥发快，无法得到准确质量；

3)该垂直检测法是在隔膜的下端放置大量电解液，且处于不是相对密封状态，而随着电解液的挥发，势必对测试结果造成影响；另外大量电解液等有机溶剂暴露在不封闭的环境中，对环境及测试者都存在一定程度的伤害；

4)该垂直检测法需要设置两个高度L1和L2，L1为隔膜接触电解液的位置，L2为电解液需要爬升的高度，而这个高度的选择是非常关键的。如高度过低，电解液会迅速爬升到此高度，时间T无法衡量；如高度过高，而电解液爬升隔膜的高度有限，需要很久的时间才能达到，同时伴随着电解液的挥发，所以时间T依旧是无法准确测量的值。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容