[发明专利]一种鉴定多层锂离子电池隔膜真伪的方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种电池隔膜的真伪鉴别方法。

 

背景技术

锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一，隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，此外还具有能使电解质离子通过的功能。隔膜材质是不导电的，其物理化学性质对电池的性能有很大的影响。

常用隔膜有三种，单层PP隔膜、单层PE隔膜和三层PP/PE/PP隔膜。由于隔膜生产较高的技术门槛，全球锂离子电池隔膜主要集中在日本和美国，其中日本旭化成（Asahi Kasei E Materials）、美国 Celgard 和日本东燃（Tonen）合计占据了 77％市场份额。

我国生产电池隔膜的厚度和孔径的均匀度和国外还存在较大差距，国内所需的隔膜 80％仍由进口满足，现有生产设备为低成本的单层聚烯烃拉伸隔膜生产线，主要供应中、低端市场。但是随着锂离子电池市场需求量不断加大的背景下，出现了部分国内企业以单层PP单层隔膜材料来冒充三层PP/PE/PP隔膜进行出售，赚取高额利润，对国内的锂电池市场照成了一定的负面影响。

因为单层PP隔膜与三层PP/PE/PP隔膜相比，虽然在一些基本技术性能上相近，但是在安全性能上存在巨大差别。由于PE熔点低，闭孔温度低，容易使隔膜产生闭孔，所以PE内层提供了高速关闭能力，在电池温度异常升高时能首先发生电流切断作用，防止电池反应失控。同时，在隔膜发生电流切断后“PP/PE/PP”的层叠结构仍在一个较宽的温度范围内保持良好的力学性能。对电池短路的热惯性有更好的承受能力。以上的PE中间层的特点保证电池的安全性，大幅降低了电池异常短路的现象。所以PE中间层对安全性起到至关紧要的作用。

目前国内对于是单层PP隔膜，还是三层PP/PE/PP隔膜的鉴定方法主要有以下两种：透射FTIR红外光谱分析，以及DSC差示扫描量热法。前者利用的是PP与PE对某些频率的红外光产生吸收的特征峰不同来进行检测。而后者利用的是PP与PE在DSC差示扫描量热法中所测量出的熔点Peak不同来进行检测。

该两种方法已经是业界比较成熟的区分单层PP隔膜，还是三层PP/PE/PP隔膜的方法，但是对于大批量采购隔膜的企业，如果把每一批、每一卷隔膜都通过这样的实验方法进行检测，会耗费很高的检测费用，而且检测周期也很长，特别是DSC对实验时间有一定要求的。所以，现有的隔膜区分方法高成本、速度慢、鉴别工作量大、低效率，不适合企业发展的需要。

因此，如何快速、高效、低成本地鉴别出电池隔膜为单层PP隔膜还是三层PP/PE/PP隔膜，成为该行业亟待解决的问题。

 

发明内容

为了解决现有电池隔膜为单层PP隔膜还是三层PP/PE/PP隔膜鉴别方法速度慢、效率低、成本高的问题，本发明提出以下技术方案：

一种鉴定多层锂离子电池隔膜真伪的方法，该方法包括以下步骤：

A、截取待鉴定的多层锂离子电池隔膜样品一段，长度大于20cm；

B、在截取的多层锂离子电池隔膜宽度一侧沿其长度方向用剪刀剪开一口子或者用刀划开一口子；

C、以宽度一侧开的口子为起点，沿截取的多层锂离子电池隔膜的长度方向向两侧撕扯电池隔膜，不可以上下方向撕扯电池隔膜；

D、在撕扯过程中，如果在撕扯长度小于20cm时发现有中间层出现，该中间层即为PE层，则可判断该多层锂离子电池隔膜为真品；如果在撕扯长度为20cm时仍无中间层出现，则可判断该多层锂离子电池隔膜为赝品。

本发明带来的有益效果是：本发明方法操作简单、成本低、鉴定速度快、效率高，可以在很短的时间内判断出多层锂离子电池的真伪，给企业带来了极大的经济效益。

 

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1：