CN114384108A - 一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，包括制样，程序升温，测量，通过测量的残余厚度，计算铝层各位置的延展率。本发明通过马弗炉阶梯程序升温的方法，将铝塑膜除铝层外的其余有机成分加热分解，剩余下的铝层充分的暴露且无任何外力致其形变，可直观的观察铝层表面形态及缺陷，通过千分尺可测量任意位置的铝层厚度，测量误差小、精度高，可以更直观、准确的评测铝塑膜的风险点，测量成本较低，易于操作，且测试的样品便于保存。
Description
技术领域
本发明属于锂电池领域，涉及铝层延展率的测试，尤其涉及一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法。
背景技术
随着电子行业的迅猛发展，对电池的要求也越来越高，锂电池使用的安全性和寿命成为关注焦点，从而对电池中的包装材料-铝塑膜也提出了越来越高的要求，由于锂电池中电解液含有六氟磷酸铝等含氟物质，这些含氟物质遇水极易发生反应生成高腐蚀性的氢氟酸，这就对铝塑膜的阻隔性和抗腐蚀性提出了高要求。
为了保证锂电池的安全性，要求铝塑膜冲压成型后中间层铝箔厚度不能太薄且铝层的保留厚度在20μm以上，铝层太薄，会影响到阻隔性和抗腐蚀性，甚至锂电池易发生破损，甚至漏电解液。
目前，铝塑膜铝层成型后残余厚度现有的测量方法主要有切片用电子显微镜测量和晶相打磨电子显微镜测量。
然而，切片设备价格昂贵，切片机切刀需日本进口，维护保养较为麻烦。制样时夹具固定方式，切刀磨损都易使切片铝塑膜发生变形，造成测量结果偏差较大，并且测量后样品不易保存；晶相打磨需要将铝塑膜封至透明胶体内，然后进行层层打磨，不易控制测量位置且不能直观的观察到铝层整体形貌，又由于边部铝层受力形变，会造成测量不准确。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有铝塑膜铝层成型后残余厚度现有的测量方法不准确，成本较高的缺陷而提供一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，本发明的测试方法测量误差小、精度高，可以更直观、准确的评测铝塑膜的风险点，测量成本较低，易于操作，且测试的样品便于保存。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，包括以下步骤：
1)制样，得到样品，测量样品厚度；
2)程序升温：将步骤1)得到的样品平铺，放入加热设备，按照阶梯程序升温的方法进行升温加热，加热程序完成后自然降温；
3)测量：将加热完成后的样品取出，观察形貌，测量相应测试部位的厚度并记录；
4)计算：通过步骤1)得到的样品以及步骤3)测量得到的残余厚度，计算铝层各位置的延展率。
在本发明中，本发明通过马弗炉阶梯程序升温的方法，将铝塑膜除铝层外的其余有机成分加热分解，剩余下的铝层充分的暴露且无任何外力致其形变，可直观的观察铝层表面形态及缺陷，通过千分尺可测量任意位置的铝层厚度，测量误差小、精度高，可以更直观、准确的评测铝塑膜的风险点，测量成本较低，易于操作，且测试的样品便于保存。
作为本发明的一种优选方案，步骤1)中的样品为所需测试的铝塑膜铝层或者成型后的Pouch袋。
作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，阶梯程序升温包括两个阶段，第一阶段为室温升至300℃-350℃，第二阶段为300℃-350℃升至500℃-550℃。
作为本发明的一种优选方案，第一阶段的升温速率为1℃/min-10℃/min，保温时间为10min-60min。
作为本发明的一种优选方案，第二阶段的升温速率为1℃/min-5℃/min，保温时间为10min-60min。
作为本发明的一种优选方案，步骤4)中，延展率的计算公式为n＝(X-Y)/X；
n为延展率，X为初始样品厚度，Y为加热后样品厚度。
作为本发明的一种优选方案，步骤2)中所用的加热设备为马弗炉。
作为本发明的一种优选方案，步骤3)中测量所用的仪器为千分尺。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明的测试方法使用的设备简单，无需特定的切片设备，测试成本低；
2)本发明的测试方法通过千分尺可测量任意位置的铝层厚度，测量误差小、精度高，可以更直观、准确的评测铝塑膜的风险点；
3)本发明的测试方法，与用切片设备法或晶相打磨法相比，成本较低，易于操作，且测试的样品便于保存。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供了一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，包括以下步骤：
步骤一：制样，剪下所需测试铝塑膜铝层残余厚度的部位，要求表面平整无褶皱，将样品展平；
步骤二：程序升温，将上述样品和新鲜铝塑膜平铺到马弗炉腔体内，按照二阶梯程序升温的方法进行升温加热，阶梯一的升温速率是5℃/min，保温时间是30min，阶梯二的升温速率是1℃/min，保温时间是30min。加热程序完成后关停马弗炉自然降温至室温取出；
步骤三：测量，取出高温分解后的待测试样品，将其放在亮光下观察形貌无褶皱、无破损，然后用千分尺测量所需测部位厚度，测得数据新鲜铝塑膜铝层厚度为41.41μm，成型后角位铝层残余厚度为27.42μm、26.83μm；
步骤四：通过测量的残余厚度，计算铝层角位的延展率为33.78％、35.21％。
实施例2
本实施例提供了一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，包括以下步骤：
步骤一：制样，剪下所需测试铝塑膜铝层残余厚度的部位，要求表面平整无褶皱，将样品展平；
步骤二：程序升温，将上述样品和新鲜铝塑膜平铺到马弗炉腔体内，按照二阶梯程序升温的方法进行升温加热，阶梯一的升温速率是3℃/min，保温时间是30min，阶梯二的升温速率是1℃/min，保温时间是60min。加热程序完成后关停马弗炉自然降温至室温取出；
步骤三：测量，取出高温分解后的待测试样品，将其放在亮光下观察形貌无褶皱、无破损，然后用千分尺测量所需测部位厚度，测得数据新鲜铝塑膜铝层厚度为42.23μm，成型后角位铝层残余厚度为25.53μm、25.86μm；
步骤四：通过测量的残余厚度，计算铝层角位的延展率为39.55％、38.76％。
实施例3
本实施例提供了一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，包括以下步骤：
步骤一：制样，剪下所需测试铝塑膜铝层残余厚度的部位，要求表面平整无褶皱，将样品展平；
步骤二：程序升温，将上述样品和新鲜铝塑膜平铺到马弗炉腔体内，按照二阶梯程序升温的方法进行升温加热，阶梯一的升温速率是7℃/min，保温时间是60min，阶梯二的升温速率是3℃/min，保温时间是30min。加热程序完成后关停马弗炉自然降温至室温取出；
步骤三：测量，取出高温分解后的待测试样品，将其放在亮光下观察形貌无褶皱、无破损，然后用千分尺测量所需测部位厚度，测得数据新鲜铝塑膜铝层厚度为40.88μm，成型后角位铝层残余厚度为24.29μm、24.75μm；
步骤四：通过测量的残余厚度，计算铝层角位的延展率为40.58％、39.46％。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制样，得到样品，测量样品厚度；
2)程序升温：将步骤1)得到的样品平铺，放入加热设备，按照阶梯程序升温的方法进行升温加热，加热程序完成后自然降温；
3)测量：将加热完成后的样品取出，观察形貌，测量相应测试部位的厚度并记录；
4)计算：通过步骤1)得到的样品以及步骤3)测量得到的残余厚度，计算铝层各位置的延展率。
2.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，步骤1)中的样品为所需测试的铝塑膜铝层或者成型后的Pouch袋。
3.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，步骤2)中，阶梯程序升温包括两个阶段，第一阶段为室温升至300℃-350℃，第二阶段为300℃-350℃升至500℃-550℃。
4.根据权利要求3所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，第一阶段的升温速率为1℃/min-10℃/min，保温时间为10min-60min。
5.根据权利要求3所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，第二阶段的升温速率为1℃/min-5℃/min，保温时间为10min-60min。
6.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，步骤4)中，延展率的计算公式为n＝(X-Y)/X；
n为延展率，X为初始样品厚度，Y为加热后样品厚度。
7.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，步骤2)中所用的加热设备为马弗炉。
8.根据权利要求1所述的一种软包锂离子电池铝塑膜成型后铝层延展率的测试方法，其特征在于，步骤3)中测量所用的仪器为千分尺。
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