一種吸液率測(cè)試方法

1、技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及電池檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是涉及一種操作簡(jiǎn)單、測(cè)試精確的電池隔膜吸液率的測(cè)試方法。背景技術(shù)鋰離子電池由正極、負(fù)極、隔膜和電解液組成。隔膜置于正、負(fù)極之間，主要作用是隔離正、負(fù)極，但允許電池內(nèi)的離子自由通過(guò)。電池隔膜的離子傳導(dǎo)能力直接關(guān)系到電池的整體性能。隔膜的電導(dǎo)率越高，離子單位時(shí)間內(nèi)穿過(guò)單位面積隔膜的量越大，此時(shí)，電池的充放電性能都會(huì)增加。隔膜的吸液率不僅反映了隔膜與電解液的親和性，還能夠體現(xiàn)隔膜微孔結(jié)構(gòu)的差異。吸液率越高，說(shuō)明隔膜有較高的孔隙率、較高的通孔率和較好的浸潤(rùn)性，單位體積吸收電解液的量也就越大，電池的內(nèi)阻就越小，性能更好。因此，隔膜的吸液率是評(píng)價(jià)隔膜性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，

2、其測(cè)試方法具有非常重要的實(shí)際意義。目前常用的隔膜吸液率的測(cè)試方法為稱(chēng)重法，即通過(guò)隔膜吸液前后重量的變化來(lái)計(jì)算隔膜的吸液率。由于吸液后的隔膜質(zhì)量稱(chēng)重的誤差較大，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果再現(xiàn)性和準(zhǔn)確性較差，測(cè)試者的主觀性對(duì)測(cè)試結(jié)果影響較大。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有隔膜吸液率測(cè)試方法的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種步驟簡(jiǎn)單、過(guò)程易于規(guī)范、結(jié)果精確度高、可操作性強(qiáng)、測(cè)試成本低的隔膜吸液率測(cè)試方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的，一種電池隔膜吸液率的測(cè)試方法，包括以下步驟：（1）、截取隔膜試樣；截取的隔膜試樣厚度應(yīng)均勻，表面平整，面積在1-100cm2；（2）、測(cè)量隔膜試樣體積，并記錄為V1；試樣隔膜的體積測(cè)量，通

3、過(guò)測(cè)厚儀、直尺等測(cè)量工具對(duì)試樣的體積進(jìn)行測(cè)量，為了保證隔膜體積的測(cè)試精度，測(cè)厚儀的精度至少為1m；（3）、將盛有電解液的容器放到電子天平上，讀數(shù)歸零，用細(xì)線固定一圓環(huán)，待圓環(huán)完全浸入懸吊在電解液中后，記錄天平讀數(shù)為M1；（4）、將隔膜試樣固定到圓環(huán)上，重復(fù)步驟（3），1-180分鐘后，記錄天平讀數(shù)為M2；（5）、代入吸液率的公式L=（V1+M1-M2）/V1計(jì)算出吸液率L；其中L為吸液率，單位g/cm3,V1為隔膜試樣的體積，M1圓環(huán)排開(kāi)電解液的質(zhì)量，M2為圓環(huán)和隔膜試樣被電解液滲透后排開(kāi)電解液的質(zhì)量，為電解液的密度。作為一種優(yōu)選方式，所述容器上設(shè)置有一容器蓋，所述容器蓋中心設(shè)置有一供細(xì)線自由

4、通過(guò)的小孔。由于電解液具有揮發(fā)性，為了減少電解液揮發(fā)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，在容器上加一容器蓋，蓋上有一僅供細(xì)線通過(guò)的小孔。實(shí)際測(cè)試中，將細(xì)線一端拴在圓環(huán)上，一端穿過(guò)容器蓋上的小孔，系在一個(gè)玻璃棒上，方便拿取。作為一種優(yōu)選方式，稱(chēng)量精度至少為0.0001g。電子天平是常用的稱(chēng)重工具，為了達(dá)到測(cè)量的準(zhǔn)確性，至少要求電子天平的精確度在0.0001g，最好用精確度為0.0001g或更高的天平，測(cè)出的數(shù)據(jù)更加精確。作為一種優(yōu)選方式，所述細(xì)線為不吸液性材質(zhì)細(xì)線。為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，所用細(xì)線有嚴(yán)格的材質(zhì)要求，它即不能與電解液發(fā)生反應(yīng)，也不能吸收電解液，并且其質(zhì)量輕到不足影響到測(cè)試結(jié)果。具體的，所述不吸液性材質(zhì)細(xì)線

5、為塑料線或鋼絲。作為一種優(yōu)選方式，所述圓環(huán)為不吸液性材質(zhì)或表面涂有不溶于電解液層的金屬環(huán)。具體的，所述圓環(huán)為實(shí)心塑料環(huán)或表面涂有聚四氟乙烯的銅環(huán)。作為一種優(yōu)選方式，所述圓環(huán)及圓環(huán)上的隔膜試樣懸吊于電解液中，且在液面下2-20mm，所述圓環(huán)及圓環(huán)上的隔膜試樣間隔設(shè)置在容器內(nèi)壁內(nèi)。圓環(huán)及圓環(huán)上的隔膜浸入到電解液中的距離與液面保持2-20mm的距離，最好為5-10mm，圓環(huán)或隔膜不能與容器壁接觸。圓環(huán)及隔膜浸入到電解液中，浸入的太淺，浮力太大，浸入的太深，壓力增加，都可能導(dǎo)致讀數(shù)偏差。優(yōu)選的，所述步驟（4）中，圓環(huán)及圓環(huán)上的隔膜試樣浸入到電解液中的時(shí)間為10-120分鐘。圓環(huán)或隔膜不能與容器壁接觸，

6、由于隔膜浸入到電解液中，其吸收電解液需要有一個(gè)過(guò)程，常溫常壓下，隔膜完全吸收電解液需要10-120分鐘，時(shí)間小于1分鐘，吸收不充分，時(shí)間大于180分鐘，吸收幾乎沒(méi)有變化。本發(fā)明測(cè)試的環(huán)境優(yōu)選為恒溫恒濕，且無(wú)明顯的空氣流動(dòng)。本發(fā)明提供了一種利用排液法來(lái)精確測(cè)量隔膜孔隙率的方法。本發(fā)明用來(lái)測(cè)試隔膜吸液率操作簡(jiǎn)單、過(guò)程易于規(guī)范和量化、測(cè)試設(shè)備和條件要求低，可較精確地測(cè)量隔膜的吸液率，可操作性強(qiáng)。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明隔膜試樣卷繞示意圖。圖2為本發(fā)明玻璃容器和玻璃蓋示意圖。圖3為本發(fā)明隔膜試樣懸浮在電解液中的示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。一種電池隔膜吸液率的測(cè)試方法，

7、包括以下步驟：（1）、在待測(cè)電池隔膜平整均勻的地方發(fā)截取長(zhǎng)方形試樣；（2）、通過(guò)測(cè)厚儀測(cè)得試樣厚度，計(jì)算體積為V1；截取的隔膜試樣厚度應(yīng)均勻，表面平整，面積在1-100cm2；（3）、把里面盛有電解液的玻璃容器6和蓋5（參考圖1、圖2和圖3）放到精度為0.0001g的電子天平上，待數(shù)值穩(wěn)定后，讀數(shù)清零；細(xì)塑料線2從玻璃蓋5的小孔501穿過(guò)，一端系住玻璃棒1，一端固定在圓環(huán)3上，讓圓環(huán)3完全浸入到電解液中，測(cè)得其排開(kāi)電解液的質(zhì)量為M1；圓環(huán)3為不吸液性材質(zhì)或表面涂有不溶于電解液層的金屬環(huán)，如實(shí)心塑料環(huán)或表面涂有聚四氟乙烯的銅環(huán)；圓環(huán)3浸入到電解液中的距離與液面7保持2-20mm的距離，最好為5-

8、10mm，圓環(huán)3不能與容器壁接觸；圓環(huán)3浸入到電解液中，浸入的太淺，浮力太大，浸入的太深，壓力增加，都可能導(dǎo)致讀數(shù)偏差；（4）、把試樣4卷成圓筒狀，用上述圓環(huán)3固定（參考圖1），試樣4以圓環(huán)3為載體緩緩地浸入到天平讀數(shù)已歸零的上述電解液中，待試樣4全部浸沒(méi)在電解液中，隔膜處于懸浮狀態(tài)，不得與容器壁接觸（參考圖3），試樣4在電解液中浸泡10-120分鐘，然后記錄天平的數(shù)值M2，即為圓環(huán)3和隔膜試樣4此時(shí)排開(kāi)電解液的質(zhì)量；圓環(huán)3和隔膜試樣4浸入到電解液中的距離與液面7保持2-20mm的距離，最好為5-10mm，圓環(huán)3隔膜試樣4不能與容器壁接觸；利用隔膜吸液率的計(jì)算公式：L=（V1+M1-M2）/V1計(jì)算出吸液率L，其中，L為吸液率，單位g/cm3,V1為隔膜試樣的體積，M1圓環(huán)排開(kāi)電解液的質(zhì)量，M2為圓環(huán)和隔膜試樣被電解液滲透后排開(kāi)電解液的質(zhì)量，為電解液的密度。通過(guò)上述方法測(cè)試了三種不同規(guī)格的隔膜，分別截取五個(gè)試樣，各試樣大小為：22cm、55cm、55cm、66cm、1010cm，和傳統(tǒng)的稱(chēng)重法作為比較例進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如下表：從測(cè)試結(jié)果我們不難看出，本發(fā)明的方法