[发明专利]一种电池隔膜吸液率的检测方法

说明书

技术领域： 

本发明涉及一种微孔膜材料吸液率的检测方法，特别是一种电池隔膜吸液率的检测方法。

背景技术： 

隔膜作为液态锂离子二次电池的重要组成部分，在电池中起着防止正负极短路，同时在充放电过程中提供离子运输通道的作用，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高锂离子电池的综合性能具有重要的作用。因此，要求电池隔膜具有高的离子传导率和机械强度、适当的孔结构和电化学稳定性等。隔膜性能的主要评价参数有三部分：1、结构特性，包括孔径及孔径分布、孔隙率、透气性等；2、力学特性，包括拉伸强度、穿刺强度等；3、理化特性，包括浸润性和浸润速度、化学稳定性、热稳定性、电阻、自闭性能等。

电池的离子电导率是影响电池性能的最重要因素之一。离子电导率高，说明导电离子浓度高，电池传导电流的能力也就越强。离子电导率的增加可提高电池的充放电性能。隔膜较好的浸润性有利于隔膜同电解液之间的亲和，扩大隔膜与电解液的接触面，从而增加离子导电性。隔膜的浸润性不好会增加隔膜和电池的电阻，影响电池的循环性能和充放电效率。浸润性可由隔膜的吸液率来表征，一定程度上反映了隔膜孔结构的优劣。吸液率越高，说明隔膜有较高的孔隙率和较好的浸润性，单位体积内吸收电解液的量越高，电池的离子电导率也就越高，进而电池的充放电性能也会更好。因此测试电池隔膜的吸液率，对于其实际应用有极其重要的意义。 

现有检测方法存在的缺陷是，检测过程中各操作步骤没有严格的操作规范定义，影响检测结果的准确性。 

发明内容： 

本发明目的是提供一种检测结果准确的电池隔膜吸液率的检测方法。实现本发明目的的技术方案是，一种电池隔膜吸液率的检测方法，它包括（1）截取试样，（2）对试样称重并作记录，（3）试样在浸润液中浸润，（4）对浸润的试样进行处理，（5）对处理后的试样称重，并作记录，（6）计算试样的吸液率，其特征在于：所述浸润试样进行处理是，将试样置于两层滤纸之间后放在平板上，将重量50—200克之间的任一重量的平板压在上述夹有试样的滤纸上压平，使试样表面上的浸润液被滤纸吸附掉的恒定时间，在此处理过程中的环境温度为室温，且无明显的空气流动，所述对处理后的试样称重，将试样置于天平上，当天平平衡后，需保持稳定后所显示的重量为准，并作记录。所述试样为三件，分别进行浸润、计量并计算后，取其平均值为试样浸润率。本发明与现有技术比较具有检测结果准确性高的显著优点。

具体实施方式： 

本发明为了解决现有检测方法存在的检测结果准确性较差的缺陷，仅对各检测步骤的操作的时间、环境、使用的浸润液、仪器作出严格的要求，而检测步骤并未作改变。

本发明的检测步骤如下： 

1.             在待测隔膜上按设计的形状和规格截取三个试样。所选择的试样形状应当方便截取和计算面积，可以是圆形或矩形，其面积大小由样品尺寸确定，本发明的试样为矩形，面积S≤(100×100)mm²； 

2.             称取试样的初始质量M₁并作记录，

3.             将上述试样放入浸润液中进行浸润，环境温度为室温，浸润时间在                 

30—90分钟内任意选取一固定时间，浸润液为电解液或酒精或能被隔膜吸收的有机溶液，

4.             将上述浸润后的试样从浸润容器中取出来进行如下处理：环境温度 

为室温，无明显的空气流动，试样置于两层滤纸之间，用面积大于试样面积和质量为50—200克中的任一质量的平板，覆盖于玻璃板上的夹有试样的滤纸上使试样压平并保持1—15秒中的一恒定时间，使试样表面的浸润液被吸附掉，

5.             对上述处理后的试样进行称重，待天枰处于平衡状态下需稳定片刻

后所显示的质量M2并作记录，

6.             计算试样的吸液率：公式为n=(M2—M1)/S  式中：M1为试样初始

质量，M2为饱和吸液状态的质量，S为试样面积，单位为㎡，n为试样吸液率。

本发明共测试试样五批，每批作三个试样，数据见下表： 

隔膜吸液率检测数据表：

由上面的检测实例可以看出，批次4隔膜的吸液率最优，批次1次之，批次5最差。使用本发明方法检测隔膜吸液率一致性好，进行该项检测，可以对隔膜的浸润性和孔隙率进行评估，进而初步了解电池的离子电导率及电池的充放电性能。