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电池隔膜离子电导率测试装置及测试方法


技术摘要:
本发明公开了一种电池隔膜离子电导率测试装置及测试方法,包括:壳体,设置有安装孔;夹持结构,可拆卸地安装在壳体内,夹持结构包括第一夹持部和第二夹持部,第一夹持部和第二夹持部上分别设置有第一通孔和第二通孔,第一夹持部和第二夹持部之间形成隔膜放置间隙;第  全部
背景技术:
锂电池主要由正极、负极、电解液以及隔膜组成,其中隔膜位于正极与负极之间, 作用是将正极和负极隔开,防止电子通过,但是允许离子通过,当电池内部温度升高时,电 池隔膜能够关闭微孔,阻止锂离子通过,切断正极与负极之间的联系,使电池反应停止,提 高电池的安全性,因此锂电池隔膜的性能对电池的安全性起着至关重要的作用。 隔膜的离子电导率直接决定了锂电池工作时,锂离子在隔膜中传导的情况,和电 池的内阻密切相关,而锂电池内阻很大程度影响电池其他方面的性能,比如倍率性能、循环 性能、容量衰减等等,这些性能直接决定了电池的优劣,而目前各主流隔膜厂家只有常温离 子电导率的测试方法和装置,但其实由于电池在工作过程的放热,其工作环境已经不是常 温环境。
技术实现要素:
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种电 池隔膜离子电导率测试装置,能够测试出电池隔膜在电池环境的不同温度中的电导率。 本发明实施例提供了一种电池隔膜离子电导率测试装置,包括: 壳体,设置有安装孔; 夹持结构,通过所述壳体的安装孔,可拆卸地安装在所述壳体内,所述夹持结构包 括第一夹持部和第二夹持部,所述第一夹持部和所述第二夹持部上分别设置有第一通孔和 第二通孔,所述第一夹持部和所述第二夹持部之间形成隔膜放置间隙; 第一电极,所述第一电极可左右移动地设置所述壳体的一侧,所述第一电极移动 到贴合第一夹持部的一侧时,所述第一电极与所述第一通孔形成凹槽; 第二电极,所述第二电极可左右移动地设置所述壳体的另一侧,所述第二电极移 动到贴合第二夹持部的一侧时,与所述第二通孔形成凹槽; 加热结构; 温度测量结构,设置在所述第一电极靠近所述第一通孔的一侧,且能够插入到所 述第一通孔内;或者设置在所述第二电极靠近所述第二通孔的一侧,能够插入到所述第二 通孔内。 根据本发明实施例的电池隔膜离子电导率测试装置,至少具有如下有益效果:通 过注液孔向壳体注入电解液,将两侧的第一电极和第二电极移动到夹持结构开设的第一通 孔和第二通孔处,电极与壳体的内壁接触连接,由于夹持结构设置成具有一定的厚度,因此 电极和通孔之间可以形成凹槽。将电池隔膜插入隔膜放置间隙,电池隔膜可以覆盖通孔,此 时电池隔膜将两侧的凹槽分隔成两个密闭的溶液空间,从而模拟出电池的内部环境。通过 4 CN 111579871 A 说 明 书 2/7 页 加热结构对电极的加热,从而模拟出电池发热时的环境,通过温度测量结构实时测量隔膜 附近的温度,结合外接电化学工作站测量的阻抗,从而测试出不同温度下电池隔膜的电导 率。由于是在模拟了电池内部环境所做的测试,因此得到的电导率数值更加接近电池隔膜 实际工作时的数值,其测试结果更加具有参考价值。并且夹持结构为拆卸的设置,可以直接 将夹持结构从壳体内抽出来,直接换上带有待测试新隔膜的夹持结构,从而可以提升隔膜 电导率的测试效率。 根据本发明的一些实施例,所述第一电极包括第一固定部和第一延伸部,所述第 一固定部设置在所述壳体的外侧,所述第一延伸部穿过所述壳体的侧壁延伸至所述壳体 内。 根据本发明的一些实施例,所述第一延伸部包括第一连接部和第一凸起部,所述 第一连接部的横截面积大于所述第一通孔的横截面积,所述第一连接部与所述夹持结构的 外侧壁贴合时,所述第一凸起部嵌入所述第一连接部与所述第一通孔形成的凹槽。 根据本发明的一些实施例,所述第二电极与所述第一电极结构相同,并且对称设 置。 根据本发明的一些实施例,所述夹持结构为分体结构或者一体成型。 根据本发明的一些实施例,所述加热结构为电阻丝,所述电阻丝的一端设置在所 述第一电极和所述第二电极上,另一端与加热器连接。 根据本发明的一些实施例,所述温度测量结构为热电偶。 根据本发明的一些实施例,所述壳体、所述第一电极的外层、所述第二电极的外层 和所述温度测量结构的外层,由聚四氟乙烯、聚苯硫醚、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚碳 酸酯中的任意一种制成。 根据本发明的一些实施例,还包括注液孔和所述出液孔,所述注液孔和所述出液 孔均设置在所述壳体的上部,并且设置在所述夹板结构的两侧。 本发明第二方面实施例提供了的一种电池隔膜离子电导率测试方法,应用于上述 的电池隔膜离子电导率测试装置,包括: 向所述壳体内注入电解液; 将带有所述隔膜的所述夹持结构插入所述壳体; 对所述第一电极和所述第二电极进行加热,实时测量所述隔膜附近的温度,并测 量不同温度T下两个电极之间的阻抗值; 分别测量1层所述隔膜、2层所述隔膜到n层所述隔膜的阻抗值R1、R2、Rn; 通过不同层数所述隔膜的平均阻抗值、所述隔膜厚度值和电极有效面积值,得到 所述隔膜离子电导率。 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变 得明显,或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解,其中: 图1为本发明实施例电池隔膜离子电导率测试装置工作中的示意图; 5 CN 111579871 A 说 明 书 3/7 页 图2为图1示出的电池隔膜离子电导率测试装置工作前的示意图; 图3为本发明实施例电池隔膜离子电导率测试方法的流程图。 附图标记: 第一电极100、第一固定部110、第一延伸部120、第一连接部121、第一凸起部122、 第二电极200、第二固定部210、第二延伸部220、第二连接部221、第二凸起部222、 加热结构300、 温度测量结构400、 隔膜500、 壳体600、注液孔610、出液孔620、 夹持结构700、第一夹持部710、第二夹持部720、第一通孔730、第二通孔740。
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