[发明专利]一种基于石墨烯膜的金属离子电池产气测试方法以及膜组件和制备方法

权利要求书

1.一种金属离子电池的产气测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将电池产气供入石墨烯分离膜中进行分离，使产气中的碳酸酯类有机溶剂被截留，其它气体透过膜；对石墨烯分离膜的渗透气体的成分和含量进行检测；

步骤2，将截留的产气返回至电解液中；

所述的碳酸酯类有机溶剂选自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯或者碳酸甲乙酯中的一种或几种的混合；

步骤1中通过吹扫的方式将产气送入石墨烯分离膜中进行分离；吹扫气压力范围0.01-1MPa，温度5-85℃；

步骤1中电池产气中还含有CO₂、CO、O₂、N₂、CH₃F、甲基醚、CH₃CH₂F、C₂H₆、C₂H₄中的一种或几种的混合；

所述的金属离子电池选自锂离子电池、钾离子电池或者钠离子电池；

所述的石墨烯分离膜的制备方法包括如下步骤：

步骤1，将石墨烯材料分散于水中，超声处理后进行离心，获得含有剥离的石墨烯纳米片的上清液；石墨烯粉体原始片径为40-50μm；

步骤2，将上清液旋涂于聚醚砜支撑材料的表面，烘干后，得到石墨烯分离膜；

步骤1中石墨烯材料在水中的浓度范围0.01-0.5wt％，超声处理的时间是1-10h；

步骤2中旋涂过程的转速200-4000rpm，旋涂时间10-100s，旋涂次数1-10次；烘干温度30-80℃，烘干时间1-48h；

所述的石墨烯分离膜安装于封装结构中，所述的封装结构包括：

a)石墨烯分离膜(5)；

b)组件壳体(14)，内置所述的石墨烯分离膜(5)；

c)间隔部件(15)，贴紧于石墨烯分离膜(5)的分离层的表面，用于避免分离层与组件壳体的直接接触；

所述的组件壳体包括上密封盖(1)和下密封盖(2)，石墨烯分离膜(5)位于上密封盖(1)和下密封盖(2)之间；

在上密封盖(1)上设气体进口(3)，在下密封盖上设气体出口(4)；

所述的间隔部件通过胶水(7)与分离层固定；

所述的间隔部件是环形密封圈(6)，环形密封圈(6)内置空心管(8)，空心管(8)用于将石墨烯分离膜(5)的表面区域与组件壳体外部的排气接口(10)连通，且排气接口(10)用于将石墨烯分离膜(5)截留的气体输送回电池组件中。

2.根据权利要求1所述的金属离子电池的产气测试方法，其特征在于，步骤1中还在石墨烯分离膜的渗透侧施加负压，压力范围是表压1000-3000Pa。

3.根据权利要求1所述的金属离子电池的产气测试方法，其特征在于，还包括位于上密封盖(1)中的通道(9)，用于实现空心管(8)和排气接口(10)的连通。