CN109374492A - 隔膜透气度测试系统及测试方法 - Google Patents
隔膜透气度测试系统及测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109374492A CN109374492A CN201811044913.8A CN201811044913A CN109374492A CN 109374492 A CN109374492 A CN 109374492A CN 201811044913 A CN201811044913 A CN 201811044913A CN 109374492 A CN109374492 A CN 109374492A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diaphragm
- air permeability
- seal chamber
- diaphragm seal
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000035699 permeability Effects 0.000 title claims abstract description 77
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 95
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 5
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical compound FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
- G01N2015/086—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials of films, membranes or pellicules
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本发明提供一种隔膜透气度测试系统及测试方法,该系统包括:隔膜密封装置、供气控压装置、样品台、中控装置及设置于隔膜密封装置中的压力感应器、加热装置、测温装置及气体流速感应器。加热装置可以实现隔膜在不同温度下透气度的测量;可以利用中控装置实时读取和存储隔膜透气度,了解隔膜在不同温度环境中的一些基本性能参数,以及隔膜在连续温度变化下透气度的变化态势,测试效率高;利用气体流速感应器测得的气体流速间接表征隔膜透气度,每一个气体流速即可表征隔膜的透气度,可实时获得隔膜透气度,大幅提高透气度的测试效率,并且气体流速感应器与测温装置实时向中控装置传输数据,所以测试精度高。
Description
技术领域
本发明属于电池生产技术领域,特别是涉及一种隔膜透气度测试系统及使用该隔膜透气系统进行隔膜透气度测试的隔膜透气度测试方法。
背景技术
随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了动力来源的主流。锂离子电池作为新一代绿色电源,具有电压高、比能量高、工作温度范围宽、放电平稳、绿色无污染及安全性能好等优点,现已广泛应用于电子产品如便携电话、数码相机、笔记本电脑、电动工具、电动汽车等设备中。锂离子电池通常是由涂有正负极物料的极片与电池隔膜通过卷绕或者叠片的方式组装成卷芯,再将卷芯通过壳体进行包装、注入电解液,制成单体电芯。其中,电池隔膜是电池的关键内层组件之一,其主要功能是将电池中的正、负极片分隔开来,防止极片直接接触产生短路,同时电池隔膜中存在曲折贯通的微孔通道,使得电池中的正负极离子可以在微孔中自由通过,其性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环及安全性能等特性,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔材料。
电池隔膜的主要常规特性测试有厚度、面密度、孔隙率、透气度、针刺强度、拉伸强度、热收缩等。其中,电池隔膜透气度直接影响了电池内阻大小以及闭孔熔断等安全因素,因此电池隔膜的透气度是影响锂电池性能的重要因素之一。
目前试验中测试锂离子电池隔膜透气度的装置中,绝大多数透气度测试仪均使用压差法的原理,使用该方法的透气度测试装置一般使用通过隔膜气体的量的多少来表征隔膜的透气度或者使用隔膜低压一侧的压力增量速度来表征隔膜的透气度,这些装置目前普遍存在测试精度低、效率低、装置结构复杂以及只能常温测量等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种隔膜透气度测试系统及测试方法,用于解决现有技术中隔膜透气度测试系统存在的测试精度低、效率低、装置结构复杂、只能常温测量等的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种隔膜透气度测试系统,所述测试系统包括:隔膜密封装置、供气控压装置、样品台、压力感应器、加热装置、测温装置、气体流速感应器及中控装置;
所述隔膜密封装置包括第一隔膜密封腔及第二隔膜密封腔,所述第一隔膜密封腔具有第一开口,所述第二隔膜密封腔具有第二开口,所述第一隔膜密封腔与所述第二隔膜密封腔相对设置并通过所述第一开口及所述第二开口对接形成隔膜密封腔;
所述供气控压装置具有出气口和进气口,所述出气口通过出气管道与所述第一隔膜密封腔相连,所述进气口通过进气管道与所述第二隔膜密封腔相连;
所述样品台具有凹槽,所述第二隔膜密封腔嵌设于所述凹槽中;
所述加热装置包括第一加热器及第二加热器,其中,所述第一加热器设置于所述第一隔膜密封腔内,所述第二加热器与所述出气管道相连;
所述压力感应器设置于所述第一隔膜密封腔内,所述测温装置及所述气体流速感应器分别设置于所述第二隔膜密封腔内;
所述中控装置与所述供气控压装置、所述压力感应器、所述加热装置、所述测温装置及所述气体流速感应器相连,所述中控装置用于控制所述加热装置的温度升高,控制所述供气控压装置输出气体的压强,采集、存储并整合所述压力感应器、所述测温装置及所述气体流速感应器的数据。
可选地,所述第一加热器包括红外加温器,所述第二加热器包括螺旋状缠绕在所述出气管道上的加热电阻丝,所述测温装置包括红外温度传感器。
可选地,所述测试系统还包括具有开口的外壳,所述外壳倒扣在所述样品台上密封所述第一隔膜密封腔。
可选地,所述测试系统还包括设置于所述外壳上方的平台,所述平台由设置于所述样品台上的支撑柱支撑,所述中控装置设置于所述平台上。
可选地,所述外壳包括不锈钢外壳或铁外壳,并由钕铁硼磁铁拼接形成。
可选地,所述样品台的底部设有支撑脚,所述支撑脚可调节所述样品台的水平度。
可选地,所述测试系统还包括设置于所述样品台上且与所述第一隔膜密封腔及所述中控装置相连的升降装置,用以控制所述第一隔膜密封腔的移动。
可选地,所述第一开口与所述第二开口相同,所述第一开口和或所述第二开口的最大尺寸介于3mm~35mm之间。
可选地,所述样品台包括铜样品台或不锈钢样品台,所述出气管道包括可熔性聚四氟乙烯出气管道,所述进气管道包括可熔性聚四氟乙烯进气管道。
可选地,所述供气控压装置包括气瓶、减压阀及压力控制器,所述中控装置包括数据采集器、数据分析系统、数据整合系统、数据库及显示屏。
本发明还提供一种利用上述测试系统进行隔膜透气度的测试方法,所述测试方法包括:
1)启动所述测试系统之前,将测试参数输入中控装置,所述测试参数包括所述加热装置的加热速率、所述第一隔膜密封腔及所述第二隔膜密封腔闭合压力值、所述第一隔膜密封腔的气体压强;
2)取待测隔膜放置于样品台上,且所述待测隔膜位于所述第一隔膜密封腔及所述第二隔膜密封腔之间;
3)启动所述中控装置,所述第一隔膜密封腔及所述第二隔膜密封腔闭合,所述加热装置开始加热,所述供气控压装置开始供气并控压,同时所述中控装置实时采集、存储所述加热装置、所述压力感应器、所述测温装置及所述气体流速感应器的数据并将所述数据实时整合成一个以温度为横轴,所述第二隔膜密封腔内气体流速为纵轴的二维图像,直至加温结束。
可选地,所述加热速率介于0.5℃/s~2℃/s之间,所述第一隔膜密封腔的气体压强介于0.1Pa~5Pa之间。
可选地,所述供气控压装置提供的气体包括由氖气、氩气及氦气构成的群组中的一种。
可选地,所述加热装置加热温度升高至170℃~250℃时停止加热。
如上所述,本发明的隔膜透气度测试系统及测试方法,具有以下有益效果:通过所述第一隔膜密封腔及第二隔膜密封腔形成一个相通的密封腔室,相比现有的多腔室数据测试,影响因素减少,使测试准确性更高,且装置结构简单;其次,通过所述加热装置可以实现隔膜在不同温度下透气度的测量,可针对隔膜快速加温,实现高温测量隔膜透气度;再者,可以利用所述中控装置实时读取和存储隔膜透气度,得出一个以温度为横轴、透气度为纵轴的图像,通过该图像可以了解隔膜在不同温度环境中的一些基本性能参数,也可以了解隔膜在连续温度变化下透气度的变化态势,测试效率高;最后,利用所述气体流速感应器测得的气体流速间接表征隔膜透气度,每一个气体流速即可表征隔膜的透气度,可实时获得隔膜透气度,所以大幅提高了透气度的测试效率,并且所述气体流速感应器与所述测温装置实时向所述中控装置传输数据,每一个测得的隔膜透气度的值与其对应的温度精确一致,所以测试精度高。
附图说明
图1显示为本发明的隔膜透气度测试系统的示意图。
图2显示为本发明的隔膜透气度测试系统的图1中虚线部分的局部放大图。
图3显示为本发明的隔膜透气度测试系统的测试方法流程示意图。
元件标号说明
1 隔膜密封装置
11 第一隔膜密封腔
111 第一开口
12 第二隔膜密封腔
121 第二开口
2 供气控压装置
21 出气口
22 进气口
23 出气管道
24 进气管道
3 样品台
31 支撑脚
32 样品
4 压力感应器
51 第一加热器
52 第二加热器
6 测温装置
7 气体流速感应器
8 中控装置
81 显示屏
9 外壳
10 平台
101 支撑柱
20 升降装置
S1~S3 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1~图3。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1和图2所示,本发明提供一种隔膜透气度测试系统,所述测试系统包括:隔膜密封装置1、供气控压装置2、样品台3、压力感应器4、加热装置、测温装置6、气体流速感应器7及中控装置8;
如图2所示,所述隔膜密封装置1包括第一隔膜密封腔11及第二隔膜密封腔12,所述第一隔膜密封腔11具有第一开口111,所述第二隔膜密封腔12具有第二开口121,所述第一隔膜密封腔11与所述第二隔膜密封腔12相对设置并通过所述第一开口111及所述第二开口121对接形成隔膜密封腔;
如图1所示,所述供气控压装置2具有出气口21和进气口22,所述出气口21通过出气管道23与所述第一隔膜密封腔11相连,所述进气口22通过进气管道24与所述第二隔膜密封腔12相连;
如图1所示,所述样品台3具有凹槽,所述第二隔膜密封腔12嵌设于所述凹槽中;
如图1和图2所示,所述加热装置包括第一加热器51及第二加热器52,其中,所述第一加热器51设置于所述第一隔膜密封腔11内,所述第二加热器52与所述出气管道23相连;
如图2所示,所述压力感应器4设置于所述第一隔膜密封腔11内,所述测温装置6及所述气体流速感应器7分别设置于所述第二隔膜密封腔12内;
所述中控装置8与所述供气控压装置2、所述压力感应器4、所述加热装置、所述测温装置6及所述气体流速感应器7相连,所述中控装置8用于控制所述加热装置的温度升高,控制所述供气控压装置2输出气体的压强,采集、存储并整合所述压力感应器4、所述测温装置6及所述气体流速感应器7的数据。
本发明提供的隔膜透气度测试系统通过所述第一隔膜密封腔11及第二隔膜密封腔12形成一个相通的密封腔室,相比现有的多腔室数据测试,影响因素减少,使测试准确性更高,且装置结构简单;其次,通过所述加热装置可以实现隔膜在不同温度下透气度的测量,可针对隔膜快速加温,实现高温测量隔膜透气度;再者,可以利用所述中控装置8实时读取和存储隔膜透气度,得出一个以温度为横轴、透气度为纵轴的图像,通过该图像可以了解隔膜在不同温度环境中的一些基本性能参数,也可以了解隔膜在连续温度变化下透气度的变化态势,测试效率高;最后,利用所述气体流速感应器7测得的气体流速间接表征隔膜透气度,每一个气体流速即可表征隔膜的透气度,可实时获得隔膜透气度,所以大幅提高了透气度的测试效率,并且所述气体流速感应器7与所述测温装置6实时向所述中控装置8传输数据,每一个测得的隔膜透气度的值与其对应的温度精确一致,所以测试精度高。
在此需要说明的是,所述对所述中控装置8的参数的设置可根据具体试验需求灵活进行,在此没有特殊限定。
具体地,如图2所示,所述第一隔膜密封腔11的腔壁和所述第二隔膜密封腔12的腔壁均具有一定厚度,所以在将所述第一加热器51连接至所述第一隔膜密封腔11时,优选将所述第一加热器51以嵌入的方式嵌入所述第一隔膜密封腔11的内壁中,另外在将所述测温装置6连接至所述第二隔膜密封腔12时,优选将所述测温装置6以嵌入的方式嵌入所述第二隔膜密封腔12的内壁中。以嵌入的方式连接在相应的内侧壁中,可使所述第一加热器51和/或所述测温装置6不会外露在隔膜密封腔内,降低在测试时对隔膜密封腔内气流速度的影响,提高测量精确度。
另外,如图2所示,由于在测试时,所述第一隔膜密封腔11会以一定的压强压在隔膜32上,为了减小对隔膜32的影响,优选对所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12的腔壁口作倒角处理。
作为优选地方案,所述第一加热器51包括红外加温器,所述第二加热器52包括螺旋状缠绕在所述出气管道23上的加热电阻丝,所述测温装置6包括红外温度传感器。采用红外加温器和红外温度传感器可均匀加热隔膜和测量隔膜密封腔内的均匀温度,从而进一步提高隔膜透气度的测量精度,采用螺旋状缠绕在所述出气管道上的加热电阻丝,可使所述出气管道中的气体温度均匀上升。
进一步地,如图1所示,所述测试系统还包括具有开口的外壳9,所述外壳9倒扣在所述样品台3上密封所述第一隔膜密封腔11,以降低测试隔膜的环境温度不受外界影响。优选地,所述外壳9包括不锈钢外壳或铁外壳,并由钕铁硼磁铁拼接形成,使用磁铁拼接形成所述外壳,方便操作,例如需要取放样品时,只需要打开外壳9的一个面而不需要移走整个壳体。另外,为了方便操作和节约空间,可以将所述中控装置8设置于所述外壳9的上方,通过于所述样品台3上设置若干根支撑柱101,再于所述支撑柱101上设置平台10,然后将所述中控装置8设置于所述平台10上。
作为示例,如图1所示,所述样品台3的底部设有支撑脚31,所述支撑脚31可调节所述样品台的水平度。所述支撑脚31实现可调节所述样品台3的水平度的方式,可以是现有技术中的任一水平度调节方式,在此不做限制。
作为优选地方案,如图1所示,所述测试系统还包括设置于所述样品台3上且与所述第一隔膜密封腔11及所述中控装置8相连的升降装置20,用以控制所述第一隔膜密封腔11的移动。具体地,所述中控装置8用以数字控制所述升降装置20,所述升降装置20接收到所述中控装置8的命令后,控制所述第一隔膜密封腔11的移动,从而实现所述第一隔膜密封腔11与所述第二隔膜密封腔12的开启和闭合,更优地,所述升降装置20设计为电控升降装置。
作为优选地方案,如图2所示,所述第一开口111与所述第二开口121相同,所述第一开口111和或所述第二开口121的最大尺寸介于3mm~35mm之间,本实施例中优选20mm。开口相同,可有效保证进入所述第一隔膜密封腔11的气体通过隔膜32后全部进入所述第二隔膜密封腔12中,提高测试的准确度。更优地,所述第一隔膜密封腔11与所述第二隔膜密封腔12通过所述第一开口111及所述第二开口121对接形成的隔膜密封腔为圆柱形,此时所述第一开口111或所述第二开口121的最大间距即为圆柱形横截面的直径。另外,为了使隔膜32的受热更均匀,所述第一隔膜密封腔11与所述第二隔膜密封腔12的材料最好相同。
作为示例,所述样品台3可以是任何适合的金属材料,例如铜样品台或不锈钢样品台,本实施例中,所述样品台3选择不锈钢样品台。
作为示例,所述出气管道23包括可熔性聚四氟乙烯(PFA)出气管道,所述进气管道24包括可熔性聚四氟乙烯(PFA)进气管道,提高管道的耐高温性能。
作为示例,所述供气控压装置2包括气瓶、减压阀及压力控制器,所述中控装置8包括数据采集器、数据分析系统、数据整合系统、数据库及显示屏81,优选所述显示屏81为外部触摸显示屏。
本发明还提供一种利用上述隔膜透气度测试系统进行隔膜透气度的测试方法,所述测试方法包括如下步骤,如图3所示:
步骤S1),动所述测试系统之前,将测试参数输入中控装置8,所述测试参数包括所述加热装置的加热速率、所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12闭合压力值、所述第一隔膜密封腔11的气体压强。
作为示例,设置所述加热装置中的所述第一加热器51及所述第二加热器52的加热速率相同,以保证通入气体的温度与隔膜32的温度一致。优选所述加热速率介于0.5℃/s~2℃/s之间,本实施例优选选择1℃/s。
作为示例,设置所述第一隔膜密封腔11的气体压强介于0.1Pa~5Pa之间,本实施例优选选择2.5Pa。
在此需要说明的是,所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12闭合压力值表示的是,当所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12闭合时施加在所述隔膜32上的压力。作为示例该压力值介于0.01N~0.21N之间。另外,所述第一隔膜密封腔11的气体压强设定值用以控制所述供气控压装置2通入的气体压强,且后续通过所述压力感应器4测得的压力值来反馈,具体地,当所述压力感应器4测得的压强与设定值不一致时,所述中控装置8会控制所述供气控压装置2调节气体的压强,以使所述压力感应器4测得的压强与设定值一致。
步骤S2),取待测隔膜32放置于样品台3上,且所述待测隔膜32位于所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12之间。
如此,所述隔膜32置于所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12之间的样品台3上,且隔膜的大小覆盖所述第一开口111及所述第二开口121,所述样品台3可以保证所述隔膜32在测试期间处于平整状态并且保证隔膜32快速升温。
步骤S3),启动所述中控装置8,所述第一隔膜密封腔11及所述第二隔膜密封腔12闭合,所述加热装置开始加热,所述供气控压装置2开始供气并控压,同时所述中控装置8实时采集、存储所述加热装置、所述压力感应器4、所述测温装置6及所述气体流速感应器7的数据并将所述数据实时整合成一个以温度为横轴,所述第二隔膜密封腔12内气体流速为纵轴的二维图像,直至加温结束。
所述中控装置8将采集的数据实时整合描绘出一个以温度为横轴,所述第二隔膜密封腔12内的气体流速(表征隔膜透气值)为纵轴的二维图像,直至结束,结束后供气控压装置2停止供气。
这里需要说明的是,电池隔膜透气度的极限温度值一般介于170℃~250℃之间,所以本实施例中可以设定所述加热装置的加热终值温度介于此范围内。
作为示例,所述供气控压装置2提供的气体包括任何稳定性系数高的气体,例如氖气、氩气及氦气构成的群组中的一种。
综上所述,本发明提供一种隔膜透气度测试系统及测试方法。该隔膜透气度测试系统通过所述第一隔膜密封腔及第二隔膜密封腔形成一个相通的密封腔室,相比现有的多腔室数据测试,影响因素减少,使测试准确性更高,且装置结构简单;其次,通过所述加热装置可以实现隔膜在不同温度下透气度的测量,可针对隔膜快速加温,实现高温测量隔膜透气度;再者,可以利用所述中控装置实时读取和存储隔膜透气度,得出一个以温度为横轴、透气度为纵轴的图像,通过该图像可以了解隔膜在不同温度环境中的一些基本性能参数,也可以了解隔膜在连续温度变化下透气度的变化态势,测试效率高;最后,利用所述气体流速感应器测得的气体流速间接表征隔膜透气度,每一个气体流速即可表征隔膜的透气度,可实时获得隔膜透气度,所以大幅提高了透气度的测试效率,并且所述气体流速感应器与所述测温装置实时向所述中控装置传输数据,每一个测得的隔膜透气度的值与其对应的温度精确一致,所以测试精度高。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (14)
1.一种隔膜透气度测试系统,其特征在于,所述测试系统包括:隔膜密封装置、供气控压装置、样品台、压力感应器、加热装置、测温装置、气体流速感应器及中控装置;
所述隔膜密封装置包括第一隔膜密封腔及第二隔膜密封腔,所述第一隔膜密封腔具有第一开口,所述第二隔膜密封腔具有第二开口,所述第一隔膜密封腔与所述第二隔膜密封腔相对设置并通过所述第一开口及所述第二开口对接形成隔膜密封腔;
所述供气控压装置具有出气口和进气口,所述出气口通过出气管道与所述第一隔膜密封腔相连,所述进气口通过进气管道与所述第二隔膜密封腔相连;
所述样品台具有凹槽,所述第二隔膜密封腔嵌设于所述凹槽中;
所述加热装置包括第一加热器及第二加热器,其中,所述第一加热器设置于所述第一隔膜密封腔内,所述第二加热器与所述出气管道相连;
所述压力感应器设置于所述第一隔膜密封腔内,所述测温装置及所述气体流速感应器分别设置于所述第二隔膜密封腔内;
所述中控装置与所述供气控压装置、所述压力感应器、所述加热装置、所述测温装置及所述气体流速感应器相连,所述中控装置用于控制所述加热装置的温度升高,控制所述供气控压装置输出气体的压强,采集、存储并整合所述压力感应器、所述测温装置及所述气体流速感应器的数据。
2.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述第一加热器包括红外加温器,所述第二加热器包括螺旋状缠绕在所述出气管道上的加热电阻丝,所述测温装置包括红外温度传感器。
3.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述测试系统还包括具有开口的外壳,所述外壳倒扣在所述样品台上密封所述第一隔膜密封腔。
4.根据权利要求3所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述测试系统还包括设置于所述外壳上方的平台,所述平台由设置于所述样品台上的支撑柱支撑,所述中控装置设置于所述平台上。
5.根据权利要求3所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述外壳包括不锈钢外壳或铁外壳,并由钕铁硼磁铁拼接形成。
6.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述样品台的底部设有支撑脚,所述支撑脚可调节所述样品台的水平度。
7.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述测试系统还包括设置于所述样品台上且与所述第一隔膜密封腔及所述中控装置相连的升降装置,用以控制所述第一隔膜密封腔的移动。
8.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述第一开口与所述第二开口相同,所述第一开口和/或所述第二开口的最大尺寸介于3mm~35mm之间。
9.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述样品台包括铜样品台或不锈钢样品台,所述出气管道包括可熔性聚四氟乙烯出气管道,所述进气管道包括可熔性聚四氟乙烯进气管道。
10.根据权利要求1所述的隔膜透气度测试系统,其特征在于:所述供气控压装置包括气瓶、减压阀及压力控制器,所述中控装置包括数据采集器、数据分析系统、数据整合系统、数据库及显示屏。
11.一种利用权利要求1-10任一项所述测试系统进行隔膜透气度的测试方法,其特征在于,所述测试方法包括:
1)启动所述测试系统之前,将测试参数输入中控装置,所述测试参数包括所述加热装置的加热速率、所述第一隔膜密封腔及所述第二隔膜密封腔闭合压力值、所述第一隔膜密封腔的气体压强;
2)取待测隔膜放置于样品台上,且所述待测隔膜位于所述第一隔膜密封腔及所述第二隔膜密封腔之间;
3)启动所述中控装置,所述第一隔膜密封腔及所述第二隔膜密封腔闭合,所述加热装置开始加热,所述供气控压装置开始供气并控压,同时所述中控装置实时采集、存储所述加热装置、所述压力感应器、所述测温装置及所述气体流速感应器的数据并将所述数据实时整合成一个以温度为横轴,所述第二隔膜密封腔内气体流速为纵轴的二维图像,直至加温结束。
12.根据权利要求11所述的隔膜透气度的测试方法,其特征在于:所述加热速率介于0.5℃/s~2℃/s之间,所述第一隔膜密封腔的气体压强介于0.1Pa~5Pa之间。
13.根据权利要求11所述的隔膜透气度的测试方法,其特征在于:所述供气控压装置提供的气体包括由氖气、氩气及氦气构成的群组中的一种。
14.根据权利要求11~13任一项所述的隔膜透气度的测试方法,其特征在于:所述加热装置加热温度升高至170℃~250℃时停止加热。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811044913.8A CN109374492B (zh) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | 隔膜透气度测试系统及测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811044913.8A CN109374492B (zh) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | 隔膜透气度测试系统及测试方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109374492A true CN109374492A (zh) | 2019-02-22 |
CN109374492B CN109374492B (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=65405428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811044913.8A Active CN109374492B (zh) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | 隔膜透气度测试系统及测试方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109374492B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114199742A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-18 | 鞍山市和丰耐火材料有限公司 | 一种中包透气水口通气量高温检测系统及方法 |
EP4134646A4 (en) * | 2020-07-08 | 2023-10-18 | LG Energy Solution, Ltd. | SYSTEM FOR MEASURING THE SHUTDOWN TEMPERATURE AND THE MELT TEMPERATURE OF A SEPARATOR |
EP4148413A4 (en) * | 2020-07-08 | 2023-10-18 | LG Energy Solution, Ltd. | SYSTEM FOR DETECTING DEFECTIVE POROUS FILMS AND DETECTION METHOD |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003254890A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Japan Vilene Co Ltd | 圧力損失測定方法及び圧力損失測定装置 |
CN202614643U (zh) * | 2012-05-03 | 2012-12-19 | 河南义腾新能源科技有限公司 | 一种电池隔膜透气度的测量系统 |
CN104020093A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-09-03 | 中国科学院金属研究所 | 一种电池隔膜透气度测试方法及其装置 |
CN107515630A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-26 | 济南思克测试技术有限公司 | 一种透气度仪的恒压装置及透气度仪 |
-
2018
- 2018-09-07 CN CN201811044913.8A patent/CN109374492B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003254890A (ja) * | 2002-02-28 | 2003-09-10 | Japan Vilene Co Ltd | 圧力損失測定方法及び圧力損失測定装置 |
CN202614643U (zh) * | 2012-05-03 | 2012-12-19 | 河南义腾新能源科技有限公司 | 一种电池隔膜透气度的测量系统 |
CN104020093A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-09-03 | 中国科学院金属研究所 | 一种电池隔膜透气度测试方法及其装置 |
CN107515630A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-26 | 济南思克测试技术有限公司 | 一种透气度仪的恒压装置及透气度仪 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
中国标准出版社: "《电池标准汇编 蓄电池卷》", 31 May 2003, 北京:中国标准出版社 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4134646A4 (en) * | 2020-07-08 | 2023-10-18 | LG Energy Solution, Ltd. | SYSTEM FOR MEASURING THE SHUTDOWN TEMPERATURE AND THE MELT TEMPERATURE OF A SEPARATOR |
EP4148413A4 (en) * | 2020-07-08 | 2023-10-18 | LG Energy Solution, Ltd. | SYSTEM FOR DETECTING DEFECTIVE POROUS FILMS AND DETECTION METHOD |
CN114199742A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-18 | 鞍山市和丰耐火材料有限公司 | 一种中包透气水口通气量高温检测系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109374492B (zh) | 2021-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109374492A (zh) | 隔膜透气度测试系统及测试方法 | |
CN104405377B (zh) | 用于实验室内精确模拟岩心带压放置驱替的方法及装置 | |
CN109269962B (zh) | 一种超临界二氧化碳高温高压pvt测试及驱替甲烷一体化的实验装置及方法 | |
CN206515429U (zh) | 一种绝缘纸不均匀加速热老化实验装置 | |
CN113432760B (zh) | 一种基于功率补偿法的电池等温量热仪及其基线修正方法 | |
CN104695938B (zh) | 一种封堵球机械封堵实验装置及方法 | |
CN104198291B (zh) | 一种测量岩石试样径向变形的装置 | |
CN104197868B (zh) | 一种测量岩石试样径向变形的方法 | |
CN104934082A (zh) | 一种温压可控的海洋热工环境模拟系统 | |
CN109506876A (zh) | 一种大气边界层环境风洞中温度层结模拟装置及方法 | |
CN109444215A (zh) | 非稳态超高温隔热性能试验装置及试验方法 | |
CN208155957U (zh) | 全氟乙基异丙基酮灭火剂灭火浓度测试装置 | |
CN207396273U (zh) | 一种测定多类型井筒中硫沉积影响因素的实验装置 | |
CN210051676U (zh) | 一种高温高压长岩心夹持器 | |
CN208672488U (zh) | 一种压力室结构和渗透率测试系统 | |
CN110905496B (zh) | 一种气驱超覆模拟装置及其使用方法 | |
CN209636774U (zh) | 一种大埋深土壤水动力特征参数测量装置 | |
CN112033863A (zh) | 一种小柱模拟土壤中铀迁移测定装置及方法 | |
CN209132138U (zh) | 一种超临界二氧化碳高温高压pvt测试及驱替甲烷一体化的实验装置 | |
CN208872855U (zh) | 电池热失控实验装置及其系统 | |
CN110865662A (zh) | 一种多组分气体模拟混合系统 | |
CN114893175A (zh) | 评价钻井液侵入导致天然气水合物储层伤害的装置和方法 | |
CN209640268U (zh) | 非稳态超高温隔热性能试验装置 | |
CN109269095A (zh) | 一种内含热流分布器和相变蓄热器的温度分层储热水箱 | |
CN104569047A (zh) | 用于固体比热容计量标准装置的绝热跟踪装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |