[發(fā)明專利]隔膜透氣度測試裝置及隔膜透氣度測試方法

在審

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• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107727548A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁慶華;楊俊;趙悠曼;喬亞非
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市創(chuàng)明電池技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44414
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，是涉及一種隔膜透氣度測試裝置及使用該隔膜透氣度測試裝置進行隔膜透氣度測試的隔膜透氣度測試方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有比能量高、小型化、超薄化、輕量化和安全性高等多種優(yōu)勢，可制成多種形狀與容量的電池，進而滿足各種產(chǎn)品的需要，且使用安全性和環(huán)保性能都比較好，因而鋰離子電池廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品或新能源汽車領(lǐng)域中。鋰離子電池中的隔膜是電池的關(guān)鍵內(nèi)層組件之一。隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能，其性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，一般采用高強度薄膜化的聚烯烴多孔材料。隔膜透過離子的能力是表征隔膜性能的重要參數(shù)之一，其往往和隔膜的透氣度相關(guān)，因此測試隔膜的透氣度是獲知隔膜透過離子能力的重要手段。

薄片類多孔材料的透氣度一般通過透氣度測試儀進行測試，現(xiàn)有的透氣度測試儀一般通過兩種原理進行測試：1)在穩(wěn)定的壓力下，測定一定體積的氣體流過特定面積的試樣所需要的時間，一般是通過氣缸結(jié)構(gòu)提供一定的壓力，活塞滑動的過程中兩個腔體之間的壓縮空氣通過透氣膜，實驗人員用秒表記錄氣體透過的時間，這種方法是人員記錄時間，誤差較大，而且測試時間較長；2)在試片一側(cè)施加一定的壓力的測量氣體，在另一側(cè)抽真空，在試片上形成壓力差，使實驗氣體在試片中擴散并徐徐通過，真空側(cè)壓力增加，壓力與時間呈線性變化，進而能計算得到氣體透過系數(shù)和氣體透過量，該測試方法較為準(zhǔn)確，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用成本也很高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種隔膜透氣度測試裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的透氣度測試設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用成本高的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種隔膜透氣度測試裝置，包括：機座、固設(shè)于所述機座上且底端開口的氣筒、與所述氣筒的頂部滑動連接且底端伸入所述氣筒內(nèi)部的活塞、分別連接所述活塞的頂端和所述機座且用于驅(qū)動所述活塞滑動的夾頭、設(shè)于所述夾頭上且用于感測所述活塞在滑動過程中受到的阻力的感應(yīng)單元、用于固定隔膜的隔膜固定機構(gòu)及分別與所述夾頭和所述感應(yīng)單元連接的控制單元，所述活塞底端的外周與所述氣筒的內(nèi)壁密封連接。

進一步地，所述氣筒通過氣筒固定機構(gòu)與所述機座固接，所述氣筒固定機構(gòu)包括與所述機座固接的氣筒支撐架及與所述氣筒支撐架連接且用于夾持固定所述氣筒的氣筒卡子。

進一步地，所述隔膜固定機構(gòu)包括套裝于所述氣筒外周且用于與所述氣筒外壁配合夾持固定隔膜的隔膜卡子。

進一步地，所述隔膜卡子的內(nèi)壁設(shè)有夾緊墊。

進一步地，所述氣筒的外壁設(shè)有與所述隔膜卡子卡接且用于防止所述隔膜卡子沿平行于所述氣筒中軸方向移動的環(huán)形固定槽。

進一步地，所述控制單元包括設(shè)于所述機座外部的計算機。

進一步地，所述活塞包括與所述氣筒滑動連接的活塞桿及設(shè)于所述活塞桿底端的活塞頭，所述活塞頭的外徑大于所述活塞桿的外徑。

進一步地，所述活塞頭的底面為向所述活塞頭底側(cè)凸出的曲面。

本發(fā)明提供的隔膜透氣度測試裝置的有益效果在于：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明隔膜透氣度測試裝置，在機座上設(shè)置簡單的用于牽拉活塞的夾頭，并在夾頭上設(shè)置能夠感知活塞阻力的感應(yīng)單元即可完成測試，氣筒中無需形成密封或者真空的腔體，無需外加的氣瓶或者抽真空設(shè)備等，裝置整體結(jié)構(gòu)簡單，使用常規(guī)的拉力機也可以完成對活塞的牽拉及對壓力的測試，能夠有效降低使用成本。

本發(fā)明還提供一種隔膜透氣度測試方法，基于上述的隔膜透氣度測試裝置實現(xiàn)，包括如下步驟：當(dāng)所述氣筒底端不加裝隔膜時，通過所述夾頭帶動所述活塞以預(yù)設(shè)速度勻速從氣筒頂部向所述氣筒底部滑動，所述感應(yīng)單元感測所述活塞受到的與運動方向反向的空置阻力，并記錄空置阻力的最大值；

在所述氣筒底端加裝透氣度已知的隔膜，通過所述夾頭帶動所述活塞以預(yù)設(shè)速度勻速從氣筒頂部向所述氣筒底部滑動，所述感應(yīng)單元感測所述活塞受到的與運動方向反向的覆膜阻力，并記錄覆膜阻力的最大值；

將所述隔膜更換為其他透氣度已知的隔膜，每個所述透氣度已知的隔膜的透氣度互不相同，并分別測量覆膜阻力，記錄覆膜阻力的最大值；

根據(jù)空置阻力的最大值以及多組已知的透氣度和與所述已知的透氣度對應(yīng)的覆膜阻力，得到透氣度和覆膜阻力最大值的擬合曲線；