[實用新型]一種非接觸式電池隔膜閉孔溫度測試裝置及系統

有效

• 申請號: 202021344159.2
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN212931700U
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 程躍;洪一生;莊志;鮑晉珍;虞少波
• 申請（專利權）人: 上海恩捷新材料科技有限公司
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/143;G01R27/02
• 代理公司: 上海遠同律師事務所 31307
• 代理人: 張堅

本實用新型公開了一種非接觸式電池隔膜閉孔溫度測試裝置，包括第一基座、第二基座、第一金屬池、第二金屬池、墊圈、儲液槽、可拆卸固定連接部件。還公開了一種相應的系統，包括測溫儀、電阻測試設備、加熱裝置和測試裝置，并且所述測試裝置置于所述控溫箱內，所述儲液槽通過導線與所述測溫儀連接，所述第一金屬池和第二金屬池通過在其上螺紋小孔中分別擰入金屬螺釘，然后再在金屬螺釘上通過導線與所述電阻測試設備連接。采用本實用新型，能夠直接測量被測隔膜表面環境溫度，且能夠排除壓力對高分子材料在熔融軟化階段變形的影響，可以準確表征隔膜閉孔效應和溫度關系，大大的減小了測量誤差，且具有結構簡單、使用方便等優點。

技術領域

本實用新型涉及鋰電池測試設備技術領域，具體涉及一種非接觸式電池隔膜閉孔溫度測試裝置及系統。

背景技術

現有鋰離子電池隔膜大多采用PE、PP材料，將這種材料制備成多孔隔膜后具備的熱閉孔效應是該類隔膜產品具有的重要的安全性能指標之一。熱閉孔效應是指隔膜在上升到一定的溫度后，隔膜微孔收縮阻隔鋰離子傳導，使得電池內部正負極間不再發生反應，進而阻止電池熱失控進一步發展的現象，具有良好熱閉孔效應的隔膜能夠及時阻斷電池意外的劇烈反應，能夠降低電池爆炸的風險。閉孔溫度作為一種判斷隔膜是否具有合適的熱閉孔效應的衡量指標，也是影響現代動力汽車、消費類電子產品的電池安全性因素之一，因此對閉孔溫度進行準確的測試和表征對于電池安全性能預測具有重要意義。遺憾的是目前仍沒有通用的測試方法和測試標準，各方測試也很難進行統一的衡量。

目前表征閉孔溫度主要有以下三種方法：1.隔膜升溫后取出測試，對隔膜SEM\透氣\光學等物理性質進行檢測，從而確定閉孔溫度范圍的方法，該類方法測試精度差，無法準確比較不同隔膜之差異。2.隔膜本征熱性能分析：熱機械分析法(TMA)、差示掃描量熱法(DSC) 等熱性能分析技術能夠實時獲得隔膜的機械性能隨溫度變化的關系、隔膜的熔點等參數，間接給出閉孔溫度的大致范圍，但無法準確測量出閉孔溫度值。3.升溫阻抗法：該方法是通過阻抗測試設備獲取加熱時，隔膜產生的阻抗隨溫度實時變化的關系，得到隔膜電阻突躍的溫度點作為閉孔溫度的一種方法，該測試方法具有更明確的物理意義，但測試的裝置不同，測試出的結果也各有差異。從專利調研結果發現主要有兩種原因導致測量誤差增大，一是由于接觸式阻抗測量會會導致隔膜受壓情況各異，并且提高了操作帶來的誤差，二是接觸式測量只能間接測量夾持隔膜的金屬電極溫度或模具中靠近隔膜位置的溫度，從而造成測量結果差異，各方使用的測試方法會存在5℃左右的誤差，而PE材料制備的隔膜閉孔溫度僅在130-145℃之間波動，該誤差大小難以用于準確表征各類隔膜閉孔溫度差異，對篩選隔膜幫助不大。

綜上所述，現有方法中升溫阻抗測試方法，具有設備成本相對較低、測試意義明確的優勢，但測試精度仍不高，通過夾持隔膜的金屬電極溫度的方式無法準確獲得隔膜閉孔溫度。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型期望在現有條件下開發出更精確高效的閉孔溫度測試裝置，并且將其應用到實際的生產和實驗檢測中。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

本實用新型的一個目的是提供一種非接觸式電池隔膜閉孔溫度測試裝置，其特征在于：所述裝置由基座部分和測試部分組成；所述基座部分包括第一基座和第二基座；所述測試部分包括第一金屬池、第二金屬池、墊圈、儲液槽、可拆卸固定連接部件；所述基座部分與所述測試部分通過可拆卸固定連接部件連接。

進一步地，所述第一基座開有兩個螺紋孔，分別與第二基座上的兩個通孔同心對應；所述第一金屬池和第二金屬池分別放置于第一基座和第二基座上，所述第一金屬池和第二金屬池均開有一個螺紋小孔；所述墊圈為一對且結構相同，所述墊圈夾持待測試隔膜并放置于圍繞儲液槽的凸臺上，所述儲液槽上開有輸液孔，所述凸臺上開有小孔；所述第一基座與第二基座通過所述可拆卸固定連接部件連接，壓緊墊圈形成密封管道。

更進一步地，所述第一基座與第二基座的可拆卸固定連接部件為長緊固螺栓、短緊固螺栓。