[發明專利]電池隔膜機械強度的測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201810972967.4
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN108827778B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 程忠;張耀;林峰;陳輝
• 申請（專利權）人: 欣旺達電子股份有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 深圳市明日今典知識產權代理事務所(普通合伙) 44343
• 代理人: 王杰輝

本發明提出了一種電池隔膜機械強度的測試裝置及方法，測試裝置包括壓力輸入組件、電容測試組件和壓縮組件；電容測試組件包括平板電容器，電池隔膜放置于電容測試組件中，電池隔膜的厚度等于平板電容器的極板間距，當壓力輸入組件輸入壓力時，電池隔膜厚度被壓縮，導致平板電容器電容數值發生變化，根據測試得到的電容數值和電容計算公式可以計算出平板電容器的當前極板間距，即電池隔膜的當前厚度，最后結合壓力傳感器得到的輸入壓力數值，即可得到電池隔膜的的機械強度。整個電池隔膜機械強度的測試裝置構造簡單，利用電容變化換算出電池隔膜的厚度變化，構思巧妙，測試精準。

技術領域

本發明涉及到電池隔膜機械強度測試領域，特別是涉及到一種電池隔膜機械強度的測試裝置及方法。

背景技術

在鋰離子電池制作工藝中，在隔膜與正負極卷繞完成后，都會存在熱壓整形或者冷壓整形的工藝，來確保電池極組形貌一致，可以裝入電池殼體，使正負極片與隔膜之間接觸完好，減少相互之間的間隙，保證電池性能的一致性。在熱壓或冷壓整形過程中，需要給電池極組施加巨大的壓力，壓強甚至達到5-30MPa才能達到整形效果。因此，對隔膜的的機械強度及抗擠壓能力是非常大的考驗。

目前對于隔膜的機械強度特性的研究主要還是橫向TD和縱向MD的拉伸強度，以及穿刺強度等，對于隔膜的抗壓特性研究比較少，這主要是隔膜的厚度非常薄，傳統的擠壓測試方法受到分辨率的影響，往往需要疊加十幾層或上百層隔膜疊加壓在一起，不同層隔膜方向的一致性和隔膜之間的空氣等都會對測試結果的準確性產生很大的影響，因此傳統的擠壓測試方法很難獲得準確的隔膜機械強度的數據。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種電池隔膜機械強度的測試裝置及方法。

本發明提出了一種電池隔膜機械強度的測試裝置，包括壓力輸入組件、電容測試組件和壓縮組件；電容測試組件包括上絕緣板、下絕緣板、第一導電板、第二導電板、電壓輸入組件和電容測試裝置，上絕緣板與下絕緣板板相對平行設置，上絕緣板朝向下絕緣板的一面上設置有第一導電板和第一導電通道，下絕緣板朝向上絕緣板的一面上設置有第二導電板與第二導電通道，且第一導電板與第二導電板相對平行，組成第一平板電容器，第一導電板與第二導電板分別通過第一導電通道和第二導電通道與電壓輸入組件和電容測試裝置連通，壓力輸入組件分別貼靠在上絕緣板和下絕緣板相背離的兩個面上；壓縮組件包括第三導電板和第四導電板，第三導電板與上絕緣板朝向下絕緣板的一面固定連接，第四導電板與下絕緣板朝向上絕緣板的一面固定連接，第三導電板與第四導電板相對平行，第三導電板間隔設置在第一導電板周圍，第四導電板間隔設置第二導電板周圍；壓力輸入組件位于上絕緣板與下絕緣板的相背離的兩個面上，用于輸入壓力。

進一步地，還包括中絕緣板，中絕緣板位于上絕緣板與下絕緣板之間，且分別與上絕緣板和下絕緣板相對平行；中絕緣板朝向上絕緣板的面上設置有第五導電板、第七導電板和第三導電通道，第五導電板與第一導電板相對平行，組成第二平板電容器，第一導電板與第五導電板分別通過第一導電通道和第三導電通道與電壓輸入組件和電容測試裝置連通，第七導電板與第三導電板相對平行；中絕緣板朝向下絕緣板的面上設置有第六導電板、第八導電板和第四導電通道，第六導電板與第二導電板相對平行，組成第三平板電容器，第二導電板與第六導電板分別通過第二導電通道和第四導電通道與電壓輸入組件和電容測試裝置連通，第八導電板與第四導電板相對平行。

進一步地，當中絕緣板的數量為多塊時，多塊中絕緣板層疊平行擺放，在多塊中絕緣板相向平行的面上，第五導電板與第六導電板相向平行，組成第四平板電容器，第五導電板與第六導電板分別通過第三導電通道和第四導電通道與電壓輸入組件和電容測試裝置連通，第七導電板與第八導電板相向平行。

進一步地，壓力輸入組件包括壓力輸送器、壓力傳感器和固定座，上絕緣板與下絕緣板設置在壓力輸送器與固定座之間，壓力輸送器用于輸入壓力，壓力輸送器與固定座分別用于固定上絕緣板與下絕緣板的其中一塊，壓力傳感器設置在上絕緣板和或或下絕緣板相背離的面上，且位于壓力輸送器與固定座之間。