[发明专利]一种动力锂离子电池铝塑膜冲坑铝层延展率的测试方法

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，为了克服无法准确贴合测量以及测量后样品不易保存的问题，提供一种动力锂离子电池铝塑膜冲坑铝层延展率的测试方法。其特征是，包括以下步骤：1）将铝塑膜样品，置于硅胶成型腔里，将组份A和B混合搅拌均匀所得的胶液，引流到硅胶成型腔，静置固化，得水晶胶样品；2）将水晶胶样品取出，粗磨，细磨，最后抛光；3）将碱液或酸液滴到样品截面，静置，冲洗，擦拭；4）电子显微镜观察并测量水晶胶样品上对应的初始铝塑膜铝层和冲坑后铝塑膜铝层厚度数据；5）计算铝层的延展率。该发明可避开裁切损坏区域，直接观察未损坏区域的Pouch袋截面情况，直接测量各位置铝层厚度，提升电池的安全性能；还可长期保存测试样品。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种动力锂离子电池铝塑膜冲坑铝层延展率的测试方法。

背景技术

锂离子电池通常采用铝塑膜冲坑成型，单片电池组装后用此封装，形成电池，起保护内容物的作用，是软包锂电池电芯封装的关键材料。压料机构将铝塑膜固定，然后通过凸凹模配合冲坑成形，使铝塑膜的四周产生延伸，形成一定深度的凹坑形结构，称为Pouch袋。铝塑膜一般分为三层，外层为尼龙材质，内层为PP材质，中间层为铝层，起阻隔作用，防止水份侵入并隔绝氧气的作用。如果封装不能满足要求，会给产品的使用带来安全隐患，易出现针孔现象，外界水分穿过尼龙层、铝层和PP层进入电芯内部，与Pouch袋内部电解液发生反应，生成高腐蚀HF和气体，造成电芯胀气、漏液和失效。为避免此异常发生，需对冲坑后Pouch袋各位置铝层厚度进行准确测量，输出铝层延展率指标，来评估Pouch袋的可靠性。

现有的测量方法有千分尺测量法和切片用电子显微镜测量，千分尺测量法虽然简单，但是由于冲坑铝塑膜Pouch袋角位形状不规则，千分尺测量基准面无法准确贴合测量，误差较大，且通过间接测量有限点铝塑膜厚度的变化，来反映整体铝塑膜延展情况的可靠性较低；而切片设备价格昂贵，切片机切刀需日本进口，维护保养较为麻烦。制样时夹具固定方式，切刀磨损都易使切片铝塑膜发生变形，造成测量结果偏差较大，并且测量后样品不易保存。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种铝塑膜铝层厚度的测试方法”，其公告号 CN 106370115 A，包括以下步骤：第一步、搭建切片机；第二步、剪下铝塑膜需测量铝层厚度的部分，将该部分夹入两片塑料硬片中，形成样片；第三步、将样片固定在夹紧装置中；第四步、调整刀片的位置，使用刀片的锋利位置对准样片中的需测量铝层厚度的铝塑膜部分，利用手柄往复推动刀座，使得刀片对样片进行切片；第五步、取下样片，放置在显微镜下通过切开的部分，测量铝塑膜中铝层的厚度。本发明能测量铝塑膜中铝层的厚度，但是切片设备和电子显微镜价格较为昂贵，维护保养较为麻烦。制样时夹具固定方式，切刀磨损都易使切片铝塑膜发生变形，造成测量结果偏差较大，并且测量后样品不易保存。

发明内容

本发明的目的是为了克服无法准确贴合测量以及测量后样品不易保存的问题，提供一种动力锂离子电池铝塑膜冲坑铝层延展率的测试方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种动力锂离子电池铝塑膜冲坑铝层延展率的测试方法，所述方法包括以下步骤：

1)制样水晶胶样品：将剪切好的铝塑膜样品置于硅胶成型腔里，固定后，将组份A和组份B 混合搅拌均匀所得的胶液，引流到硅胶成型腔里，静置固化，得水晶胶样品；

2)截面打磨：将水晶胶样品从硅胶成型腔中取出，粗磨，待将水晶胶样品变形区域打磨掉或到指定观察位置，再细磨，最后进行抛光处理；

3)碱洗或酸洗：将碱液或酸液滴到水晶胶样品截面，静置，用水进行冲洗，然后擦拭干净；

4)电子显微镜测试：电子显微镜观察打磨一面的水晶胶样品对应的Pouch袋铝塑膜截面形貌，并测量水晶胶样品上对应的初始铝塑膜铝层和冲坑后铝塑膜铝层厚度数据；