CN106645270B - 一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置及使用方法 - Google Patents

一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置及使用方法，测试装置包括：支架台、测试台、固定夹具、活动夹具、滑块、滑杆、配重砝码，所述的支架台放置在工作台上，所述的测试台下端的中心位置固接在支架台支撑柱的顶端，所述的固定夹具设置在测试台后侧的下端面，所述的滑杆固接在支架台支撑柱的前部，所述的滑块滑动连接滑杆，且滑块底部设有挂钩，所述的活动夹具设置在滑块上，所述的配重砝码通过挂钩与滑块下端连接。使用方法为：裁取隔膜；画出标距线；夹持隔膜，另一端夹持在活动夹具上；固定夹具；烘烤1h；量取L1；重复5次取平均值；计算热收缩率。本发明具有结构简单、操作方便、使用效果好等优点。

Description

一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置及使用方法
技术领域
本发明属于材料测试领域，尤其涉及锂离子电池隔膜热收缩性能的测试，具体是一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置及使用方法。
背景技术
现有的锂离子电池隔膜主要为PP、PE、PP/PE/PP微孔膜，由于原材料本身的特征，使得隔膜在高温下会收缩，而热收缩的大小决定了电池的安全性能，若隔膜热收缩过大，导致电池的正负极片接触，从而造成电池短路，引发安全事故。因此需要对隔膜的高温热收缩性能进行表征。
目前隔膜厂家和电池厂家常用的测试隔膜热收缩的方法为：裁取一定长度、宽度的隔膜，将其在自然状态下放置在烘箱中，以一定的温度烘烤一定的时间后量取其长度和宽度，计算出其热收缩的值。用此方法能在一定程度上表征出隔膜自然状态不受张力的情况下热收缩的大小。但是隔膜在卷绕成电池后，会受到一定大小的张力，所以用此种方法不能反映出隔膜在卷绕成电池后高温受热真实的热收缩状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置及使用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，包括：支架台、测试台、固定夹具、活动夹具、滑块、滑杆、配重砝码，所述的支架台放置在工作台上，支架台为T形台，支架台底部为水平台，支架台顶部为支撑柱，所述的测试台下端的中心位置固接在支架台支撑柱的顶端，所述的固定夹具设置在测试台后侧的下端面，所述的滑杆通过连接杆固接在支架台支撑柱的前部，所述的滑块滑动连接在滑杆上，且滑块底部设置有用于固定的挂钩，所述的活动夹具设置在滑块上，所述的配重砝码通过挂钩与滑块下端连接。
进一步的，所述的测试台为光滑平台，且测试台两侧固定有标度尺。
进一步的，所述的固定夹具由底板、压板、固定螺栓、固定螺母组成，所述的底板上端面固接在测试台后侧的下端面，所述的固定螺栓数量为多个，固定螺栓顶端固接在底板上，所述的压板上开有通孔，通孔位置与固定螺栓相匹配，压板套在固定螺栓上，所述的固定螺母通过螺纹连接在固定螺栓上，且压板位于固定螺母上方。
进一步的，所述的底板上均匀设置有固定螺纹，所述的压板上端固接有弹性塑料垫片。
进一步的，所述的活动夹具由滑柱、限位块、弹簧、固定片组成，所述的滑柱焊接在滑块侧面，所述的限位块固接在滑柱顶端，所述的固定片上开有通孔，通孔与滑柱相匹配，所述的弹簧套在滑柱上，且弹簧两端分别与限位块、固定片连接，弹簧处于压缩状态。
进一步的，所述的固定片内侧均匀设置有圆柱形的固定凸点。
进一步的，所述的以上装置的所有零部件都用不锈钢制成。
进一步的，所述的配重砝码重量0.1-1kg。
进一步的，所述的测试台规格为：50mm≤宽度≤150mm；200mm≤长度≤300mm。
一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置使用方法，其具体步骤如下：
第一步，裁取一定规格的隔膜；
第二步，在隔膜中间位置画出标距线；
第三步，将隔膜的一端夹持在测试装置的固定夹具上；
第四步，将夹持好的隔膜，平整的绕过测试台，另一端夹持在活动夹具上；
第五步，将一定重量的砝码，挂在活动夹具上，待整个装置稳定后，将活动夹具固定；
第六步，将整个测试装置置于烘箱中，120℃烘烤1h；
第七步，取出测试装置，取下隔膜，量取标距线之间的距离L1；
第八步，重复测试5次，取测试结果的平均值；
第九步，计算热收缩了，热收缩率＝(200-L1)/200*100％。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1、用一定质量的配重砝码对隔膜施加张力，模拟了隔膜在电池卷绕成电芯后其受到张力的情况；
2、砝码重量固定，即测量的张力值固定，测量的重复可现性更好。
3、装置简单，操作方便。
本发明具有结构简单、操作方便、使用效果好等优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中固定夹具结构示意图；
图3为本发明中活动夹具结构示意图；
图中标号为：1-支架台；2-测试台；3-固定夹具；4-活动夹具；5-滑块；6-滑杆；7-配重砝码；8-薄膜样品；11-底板；12-压板；13-固定螺栓；14-固定螺母；15-弹性塑料垫片；21-滑柱；22-限位块；23-弹簧；24-固定片；25-固定凸点。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2、3所示的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，包括：支架台1、测试台2、固定夹具3、活动夹具4、滑块5、滑杆6、配重砝码7，所述的支架台1放置在工作台上，支架台1为T形台，支架台1底部为水平台，支架台1顶部为支撑柱，所述的测试台2下端的中心位置固接在支架台1支撑柱的顶端，所述的固定夹具3设置在测试台2后侧的下端面，所述的滑块5通过连接杆固接在支架台1支撑柱的前部，所述的滑块5滑动连接在滑杆6上，且滑块5底部设置有用于固定的挂钩，所述的活动夹具4设置在滑块5上，所述的配重砝码7通过挂钩与滑块5下端连接。
进一步的，所述的测试台2为光滑平台，且测试台2两侧固定有标度尺。
进一步的，所述的固定夹具3由底板11、压板12、固定螺栓13、固定螺母14组成，所述的底板11上端面固接在测试台2后侧的下端面，所述的固定螺栓13数量为多个，固定螺栓13顶端固接在底板11上，所述的压板12上开有通孔，通孔位置与固定螺栓13相匹配，压板12套在固定螺栓13上，所述的固定螺母14通过螺纹连接在固定螺栓13上，且压板12位于固定螺母14上方。
进一步的，所述的底板11上均匀设置有固定螺纹，所述的压板12上端固接有弹性塑料垫片15。
进一步的，所述的活动夹具4由滑柱21、限位块22、弹簧23、固定片24组成，所述的滑柱21焊接在滑块5侧面，所述的限位块22固接在滑柱21顶端，所述的固定片24上开有通孔，通孔与滑柱21相匹配，所述的弹簧23套在滑柱21上，且弹簧23两端分别与限位块22、固定片24连接，弹簧23处于压缩状态。
进一步的，所述的固定片24内侧均匀设置有圆柱形的固定凸点25。
进一步的，所述的以上装置的所有零部件都用不锈钢制成。
进一步的，所述的配重砝码7重量0.1-1kg。
进一步的，所述的测试台2规格为：50mm≤宽度≤150mm；200mm≤长度≤300mm。实施例1
本实施例对厚度为16μm湿法PE隔膜进行热收缩测试，具体操作步骤如下：
(1)裁取宽度为100mm、长度500mm的隔膜；
(2)在隔膜中间位置画出标距为200mm的标距线；
(3)将隔膜的一端夹持在测试装置的固定夹具3上；
(4)将夹持好的隔膜，平整的绕过测试台2，另一端夹持在活动夹具5上；
(5)将重量为0.2kg的砝码，挂在活动夹具上，待整个装置稳定后，将活动夹具固定；
(6)将整个测试装置置于烘箱中，120℃烘烤1h；
(7)取出测试装置，取下隔膜，量取标距线之间的距离L1；
(8)重复测试5次，取测试结果的平均值；
(9)热收缩率＝(200-L1)/200*100％
热收缩率测试值如下表：
表1 16μm湿法隔膜120℃/1h热收缩率
实施例2
在上诉实施例的基础上，再选取厚度为16μm干法PP隔膜，同样方法进行热收缩测试：热收缩率测试值如下表：
表2 16μm干法隔膜120℃/1h热收缩率
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，包括：支架台(1)、测试台(2)、固定夹具(3)、活动夹具(4)、滑块(5)、滑杆(6)、配重砝码(7)，其特征在于：所述的支架台(1)放置在工作台上，支架台(1)为T形台，支架台(1)底部为水平台，支架台(1)顶部为支撑柱，所述的测试台(2)下端的中心位置固接在支架台(2)支撑柱的顶端，所述的固定夹具(3)设置在测试台(2)后侧的下端面，所述的滑块(5)通过连接杆固接在支架台(1)支撑柱的前部，所述的滑块(5)滑动连接在滑杆(6)上，且滑块(5)底部设置有用于固定的挂钩，所述的活动夹具(4)设置在滑块(5)上，所述的配重砝码(7)通过挂钩与滑块(5)下端连接；所述的固定夹具(3)由底板(11)、压板(12)、固定螺栓(13)、固定螺母(14)组成，所述的底板(11)上端面固接在测试台(2)后侧的下端面，所述的固定螺栓(13)数量为多个，固定螺栓(13)顶端固接在底板(11)上，所述的压板(12)上开有通孔，通孔位置与固定螺栓(13)相匹配，压板(12)套在固定螺栓(13)上，所述的固定螺母(14)通过螺纹连接在固定螺栓(13)上，且压板(12)位于固定螺母(14)上方。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述的测试台(2)为光滑平台，且测试台(2)两侧固定有标度尺。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述的底板(11)上均匀设置有固定螺纹，所述的压板(12)上端固接有弹性塑料垫片(15)。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述的活动夹具(4)由滑柱(21)、限位块(22)、弹簧(23)、固定片(24)组成，所述的滑柱(21)焊接在滑块(5)侧面，所述的限位块(22)固接在滑柱(21)顶端，所述的固定片(24)上开有通孔，通孔与滑柱(21)相匹配，所述的弹簧(23)套在滑柱(21)上，且弹簧(23)两端分别与限位块(22)、固定片(24)连接，弹簧(23)处于压缩状态。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述的固定片(24)内侧均匀设置有圆柱形的固定凸点(25)。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述锂离子电池隔膜热收缩测试装置的所有零部件都用不锈钢制成。
7.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述的配重砝码(7)重量0.1-1kg。
8.根据权利要求1所述的一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其特征在于：所述的测试台(2)规格为：50mm≤宽度≤150mm；200mm≤长度≤300mm。
9.一种锂离子电池隔膜热收缩测试装置使用方法，其特征在于：所述锂离子电池隔膜热收缩测试装置为权利要求1-7任一项所述锂离子电池隔膜热收缩测试装置，其具体步骤如下：第一步，裁取一定规格的隔膜；第二步，在隔膜中间位置画出标距线；第三步，将隔膜的一端夹持在测试装置的固定夹具上；第四步，将夹持好的隔膜，平整的绕过测试台，另一端夹持在活动夹具上；第五步，将一定重量的砝码，挂在活动夹具上，待整个装置稳定后，将活动夹具固定；第六步，将整个测试装置置于烘箱中，120℃烘烤1h；第七步，取出测试装置，取下隔膜，量取标距线之间的距离L1；第八步，重复测试5次，取测试结果的平均值；第九步，计算热收缩率，热收缩率＝(200-L1)/200*100％。
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