CN211014099U - 一种锂离子电池隔膜电阻测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,该装置包括包括第一电极室、第二电极室及隔膜室,所述第一电极室与所述隔膜室之间设置有第一公共壁,所述第二电极室与所述隔膜室之间设置有第二公共壁;本实用新型装置能有效扩大隔膜被检测的体系,操作简单易行,易于维护和测试,成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及锂离子电池领域,尤其涉及一种锂离子电池隔膜电阻测试装置。
背景技术
锂离子电池因其输出电压高、无记忆效应、使用时间长、绿色环保等优点,已经广泛用于便携式设备中。随着世界各国对新能源汽车的大力扶持与推广,近些年来锂离子电池在电动汽车领域得到了迅猛发展。锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命等优势被作为储能器件在手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品中得到广泛的应用,同时,伴随着新能源汽车行业的革命性发展,对动力锂离子电池的需求激剧增加,因此,对锂离子电池的性能提出了更加严格的要求。隔膜作为锂离子电池中至关重要的组成部分,如何快速、准确地评价其锂离子电池性能,对提高锂离子电池的性能有着积极作用。
目前,中国专利一种锂离子电池隔膜电性能测试装置及其方法(专利申请号CN201610847712)公开了一种锂离子电池隔膜电性能测试装置及其方法,该专利使用裁切机将隔膜裁剪为指定尺寸的圆形片,将裁切的隔膜浸润在电解液中至隔膜饱和,放置于模具中压缩活动集流体至接触隔膜,测试相关数据,计算得到电阻等参数,使用不同层数的隔膜。该发明的不足之处在于,需要控制隔膜尺寸,需使用裁切机将隔膜裁剪为指定尺寸。需要预处理隔膜,将隔膜浸润在电解液中,但处理后的隔膜不易操作,容易在放入过程中发生粘附模具内壁或弯曲变形,从而增加操作难度,降低测试准确性。未提及密封措施,易发生装置漏气,导致测试结果无效。电极更换较难,不能对测试体系快速转换。例如,无法快速切换对称电极体系以及非对称电极体系;装置电极异常时,更换的电极需要定做,所以有必要开发一种操作简单易行,易于维护和测试,成本低的锂离子电池隔膜电阻测试装置。
实用新型内容
本实用新型提供一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,该装置可以降低隔膜尺寸要求,降低对隔膜的操作要求,减少隔膜的浸润时间,增强测试装置可靠性,增加装置测试体系。为实现上述技术目的,本实用新型采取的技术方案为,一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,包括第一电极室、第二电极室及隔膜室,所述第一电极室与所述隔膜室之间设置有第一公共壁,所述第二电极室与所述隔膜室之间设置有第二公共壁;
所述第一电极室包含固定在所述第一公共壁上的第一螺柱、第一垫圈、第一垫片和第一集流体;所述第一公共壁包含第一电解液瓶及第一孔道,所述第一电解液瓶与所述隔膜室通过所述第一孔道相连,所述第一孔道连通隔膜室与外部大气;
所述第二电极室包含固定在所述第二公共壁上的第二螺柱、第二垫圈、第二垫片和第二集流体;所述第二公共壁包含第二电解液瓶及第二孔道,所述第二电解液瓶与所述隔膜室通过所述第二孔道相连,所述第二孔道连通隔膜室与外部大气;
所述隔膜室包含隔膜垫圈、隔膜垫片及隔膜。
作为本实用新型改进的技术方案,所述第一电极室还包括第一端板,所述第一端板与所述第一公共壁之间通过所述第一螺柱连接,所述第一电极室通过所述第一垫圈密封,所述第一电极室还包括第一电极,所述第一电极通过所述第一垫片与所述第一集流体固定。
作为本实用新型改进的技术方案,所述第二电极室还包括第二端板,所述第二端板与所述第二公共壁之间通过所述第二螺柱连接,所述第二电极室通过所述第二垫圈密封,所述第二电极室还包括第二电极,所述第二电极通过所述第二垫片与所述第二集流体固定。
作为本实用新型改进的技术方案,所述的第一电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成,所述第一公共壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成。
作为本实用新型改进的技术方案,所述的第二电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成,所述第二公共壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成。
作为本实用新型改进的技术方案,所述的隔膜室由所述隔膜垫圈密封,所述隔膜垫片夹持固定所述隔膜。
作为本实用新型改进的技术方案,所述隔膜的被夹持面最小尺寸大于所述隔膜垫片的内径。
作为本实用新型改进的技术方案,所述第一垫圈由橡胶或塑料构成,所述第一垫片由橡胶或塑料构成;所述第一电极为金属、具有涂层的金属或陶瓷;所述第一集流体由金属或具有涂层的金属构成。
作为本实用新型改进的技术方案,所述第二垫圈由橡胶或塑料构成,所述第二垫片由橡胶或塑料构成;所述第二电极为金属、具有涂层的金属或陶瓷;所述第二集流体由金属或具有涂层的金属构成。
有益效果
本实用新型装置扩大隔膜被检测的体系,操作简单易行,易于维护和测试,成本低,具体包括:
(1)被检测隔膜不需要使用高精度裁切机进行尺寸裁切,降低隔膜裁切的设备需求;
(2)隔膜测试前无需电解液浸润预处理,隔膜安装时不易发生粘连、弯曲等不利于测试的现象,降低操作难度,提高测试准确性;
(3)测试装置密封性好,确保电解液及测试结果的准确性;
(4)电解液回收瓶可以确保电解液的重复使用及测试一致性,降低成本,提高准确性;
(5)电极室内部可拆卸设计,方便极片的更换及维护,适用于多种测试体系。
附图说明
图1绘示本实用新型实施例装置示意图;
图2绘示本实用新型实施例装置第一公共壁截面图;
图3绘示本实用新型实施例装置第二公共壁截面图。
图中,1为第一垫圈;2为第一集流体;3为第一电极;4为第一垫片;5 为第一端板;6为第一螺柱;7为螺丝;8为极柱;9为第一公共壁;10为第一电解液瓶;11为螺栓;12为外垫圈;13为垫片;14为隔膜;15为第二公共壁;16为第二垫圈;17为第二集流体;18为第二电极;19为第二垫片; 20为第二端板;21为第二螺柱;22为第二电解液瓶;91为第一孔道;92为固定隔膜凹槽;93为固定极片凹槽;94为螺纹通孔;95为螺孔;96为外垫圈凹槽;151为第二孔道。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚,下面将结合本实用新型实施例的附图,对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
如图1、图2及图3所示,一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,包括第一电极室、第二电极室及隔膜室,所述第一电极室与所述隔膜室之间设置有第一公共壁,所述第二电极室与所述隔膜室之间设置有第二公共壁;
所述第一电极室包含固定在所述第一公共壁上的第一螺柱、第一垫圈、第一垫片和第一集流体;所述第一公共壁包含第一电解液瓶及第一孔道,所述第一电解液瓶与所述隔膜室通过所述第一孔道相连,所述第一孔道连通隔膜室与外部大气;所述第一电极室还包括第一端板,所述第一端板与所述第一公共壁之间通过所述第一螺柱连接,所述第一电极室通过所述第一垫圈密封,所述第一电极室还包括第一电极,所述第一电极通过所述第一垫片与所述第一集流体固定。所述的第一电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物构成,所述第一公共壁由防腐蚀衬氟聚合物构成。所述第一垫圈由橡胶构成,所述第一垫片由橡胶构成;所述第一电极为金属;所述第一集流体由金属或具有涂层的金属构成。
所述第二电极室包含固定在所述第二公共壁上的第二螺柱、第二垫圈、第二垫片和第二集流体;所述第二公共壁包含第二电解液瓶及第二孔道,所述第二电解液瓶与所述隔膜室通过所述第二孔道相连,所述第二孔道连通隔膜室与外部大气;所述第二电极室还包括第二端板,所述第二端板与所述第二公共壁之间通过所述第二螺柱连接,所述第二电极室通过所述第二垫圈密封,所述第二电极室还包括第二电极,所述第二电极通过所述第二垫片与所述第二集流体固定。所述的第二电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物构成,所述第二公共壁由防腐蚀衬氟聚合物构成。所述第二垫圈由橡胶构成,所述第二垫片由橡胶构成;所述第二电极为金属;所述第二集流体由金属或具有涂层的金属构成。
所述隔膜室包含隔膜垫圈、隔膜垫片及隔膜。所述的隔膜室由所述隔膜垫圈密封,所述隔膜垫片夹持固定所述隔膜。所述隔膜的被夹持面最小尺寸大于所述隔膜垫片的内径。
本实施例装置的工作原理如下:
首先,将第一电极及第二电极装在对应的电极室中,获得可拆卸的电极室。
第二,将隔膜裁切为被夹持面最小尺寸大于隔膜室垫片内径的形状,夹在隔膜室垫片中间,密封隔膜室。
第三,在第一电解液瓶及第二电解液瓶中加入等量电解液,固定在对应的公共壁上,测量前将电解液瓶中电解液倒入隔膜室,静置2h。
第四,使用电化学工作站对电池进行交流阻抗测试,读取曲线与Z’轴的交点数值。
第五,将电解液分别回倒至第一电解液瓶及第二电解液瓶中,拆开隔膜室,放置第二层隔膜,重复第二到第四步,直至测量4层隔膜。
第六,对每一层第四步读出的数值做图,以层数作为横坐标,阻值作为纵坐标,进行线性拟合,得到的斜率即为隔膜的电阻R。
第七,测量隔膜厚度L,电阻率=R*π(d/2)2/L,电导率为电阻率倒数。
除了上述操作外,还可以更换第一电极及第二电极,测试不同测试体系下的电阻率。
本实施例装置将装置模块化,增强各部分的可替代性及快速更换,可加快测量速度,电解液重复使用,降低不同电解液引入的干扰,降低隔膜裁切装置及隔膜形状的要求。本实施例装置扩大隔膜被检测的体系,操作简单易行,易于维护和测试,成本低。本实施例装置被检测隔膜不需要使用高精度裁切机进行尺寸裁切,降低隔膜裁切的设备需求;隔膜测试前无需电解液浸润预处理,隔膜安装时不易发生粘连、弯曲等不利于测试的现象,降低操作难度,提高测试准确性;测试装置密封性好,确保电解液及测试结果的准确性;电解液回收瓶可以确保电解液的重复使用及测试一致性,降低成本,提高准确性;电极室内部可拆卸设计,方便极片的更换及维护,适用于多种测试体系。
实施例2
如图1、图2及图3所示,一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,包括第一电极室、第二电极室及隔膜室,所述第一电极室与所述隔膜室之间设置有第一公共壁,所述第二电极室与所述隔膜室之间设置有第二公共壁;
所述第一电极室包含固定在所述第一公共壁上的第一螺柱、第一垫圈、第一垫片和第一集流体;所述第一公共壁包含第一电解液瓶及第一孔道,所述第一电解液瓶与所述隔膜室通过所述第一孔道相连,所述第一孔道连通隔膜室与外部大气;所述第一电极室还包括第一端板,所述第一端板与所述第一公共壁之间通过所述第一螺柱连接,所述第一电极室通过所述第一垫圈密封,所述第一电极室还包括第一电极,所述第一电极通过所述第一垫片与所述第一集流体固定。所述的第一电极室的外壁由聚氧化乙烯构成,所述第一公共壁由聚氧化乙烯构成。所述第一垫圈由塑料构成,所述第一垫片由塑料构成;所述第一电极为具有涂层的金属;所述第一集流体具有涂层的金属构成。
所述第二电极室包含固定在所述第二公共壁上的第二螺柱、第二垫圈、第二垫片和第二集流体;所述第二公共壁包含第二电解液瓶及第二孔道,所述第二电解液瓶与所述隔膜室通过所述第二孔道相连,所述第二孔道连通隔膜室与外部大气;所述第二电极室还包括第二端板,所述第二端板与所述第二公共壁之间通过所述第二螺柱连接,所述第二电极室通过所述第二垫圈密封,所述第二电极室还包括第二电极,所述第二电极通过所述第二垫片与所述第二集流体固定。所述的第二电极室的外壁由聚氧化乙烯构成,所述第二公共壁由聚氧化乙烯构成。所述第二垫圈由塑料构成,所述第二垫片由塑料构成;所述第二电极为具有涂层的金属;所述第二集流体由具有涂层的金属构成。
所述隔膜室包含隔膜垫圈、隔膜垫片及隔膜。所述的隔膜室由所述隔膜垫圈密封,所述隔膜垫片夹持固定所述隔膜。所述隔膜的被夹持面最小尺寸大于所述隔膜垫片的内径。
本实施例装置的工作原理如下:
首先,将第一电极及第二电极装在对应的电极室中,获得可拆卸的电极室。
第二,将隔膜裁切为被夹持面最小尺寸大于隔膜室垫片内径的形状,夹在隔膜室垫片中间,密封隔膜室。
第三,在第一电解液瓶及第二电解液瓶中加入等量电解液,固定在对应的公共壁上,测量前将电解液瓶中电解液倒入隔膜室,静置2h。
第四,使用电化学工作站对电池进行交流阻抗测试,读取曲线与Z’轴的交点数值。
第五,将电解液分别回倒至第一电解液瓶及第二电解液瓶中,拆开隔膜室,放置第二层隔膜,重复第二到第四步,直至测量4层隔膜。
第六,对每一层第四步读出的数值做图,以层数作为横坐标,阻值作为纵坐标,进行线性拟合,得到的斜率即为隔膜的电阻R。
第七,测量隔膜厚度L,电阻率=R*π(d/2)2/L,电导率为电阻率倒数。
除了上述操作外,还可以更换第一电极及第二电极,测试不同测试体系下的电阻率。
本实施例装置将装置模块化,增强各部分的可替代性及快速更换,可加快测量速度,电解液重复使用,降低不同电解液引入的干扰,降低隔膜裁切装置及隔膜形状的要求。本实施例装置扩大隔膜被检测的体系,操作简单易行,易于维护和测试,成本低。本实施例装置被检测隔膜不需要使用高精度裁切机进行尺寸裁切,降低隔膜裁切的设备需求;隔膜测试前无需电解液浸润预处理,隔膜安装时不易发生粘连、弯曲等不利于测试的现象,降低操作难度,提高测试准确性;测试装置密封性好,确保电解液及测试结果的准确性;电解液回收瓶可以确保电解液的重复使用及测试一致性,降低成本,提高准确性;电极室内部可拆卸设计,方便极片的更换及维护,适用于多种测试体系。
实施例3
如图1、图2及图3所示,一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,包括第一电极室、第二电极室及隔膜室,所述第一电极室与所述隔膜室之间设置有第一公共壁,所述第二电极室与所述隔膜室之间设置有第二公共壁;
所述第一电极室包含固定在所述第一公共壁上的第一螺柱、第一垫圈、第一垫片和第一集流体;所述第一公共壁包含第一电解液瓶及第一孔道,所述第一电解液瓶与所述隔膜室通过所述第一孔道相连,所述第一孔道连通隔膜室与外部大气;所述第一电极室还包括第一端板,所述第一端板与所述第一公共壁之间通过所述第一螺柱连接,所述第一电极室通过所述第一垫圈密封,所述第一电极室还包括第一电极,所述第一电极通过所述第一垫片与所述第一集流体固定。所述的第一电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物构成,所述第一公共壁由防腐蚀衬氟聚合物构成。所述第一垫圈由橡胶构成,所述第一垫片由橡胶构成;所述第一电极为陶瓷;所述第一集流体由具有涂层的金属构成。
所述第二电极室包含固定在所述第二公共壁上的第二螺柱、第二垫圈、第二垫片和第二集流体;所述第二公共壁包含第二电解液瓶及第二孔道,所述第二电解液瓶与所述隔膜室通过所述第二孔道相连,所述第二孔道连通隔膜室与外部大气;所述第二电极室还包括第二端板,所述第二端板与所述第二公共壁之间通过所述第二螺柱连接,所述第二电极室通过所述第二垫圈密封,所述第二电极室还包括第二电极,所述第二电极通过所述第二垫片与所述第二集流体固定。所述的第二电极室的外壁由聚氧化乙烯构成,所述第二公共壁由聚氧化乙烯构成。所述第二垫圈由塑料构成,所述第二垫片由塑料构成;所述第二电极为陶瓷;所述第二集流体由具有涂层的金属构成。
所述隔膜室包含隔膜垫圈、隔膜垫片及隔膜。所述的隔膜室由所述隔膜垫圈密封,所述隔膜垫片夹持固定所述隔膜。所述隔膜的被夹持面最小尺寸大于所述隔膜垫片的内径。
本实施例装置的工作原理如下:
首先,将第一电极及第二电极装在对应的电极室中,获得可拆卸的电极室。
第二,将隔膜裁切为被夹持面最小尺寸大于隔膜室垫片内径的形状,夹在隔膜室垫片中间,密封隔膜室。
第三,在第一电解液瓶及第二电解液瓶中加入等量电解液,固定在对应的公共壁上,测量前将电解液瓶中电解液倒入隔膜室,静置2h。
第四,使用电化学工作站对电池进行交流阻抗测试,读取曲线与Z’轴的交点数值。
第五,将电解液分别回倒至第一电解液瓶及第二电解液瓶中,拆开隔膜室,放置第二层隔膜,重复第二到第四步,直至测量4层隔膜。
第六,对每一层第四步读出的数值做图,以层数作为横坐标,阻值作为纵坐标,进行线性拟合,得到的斜率即为隔膜的电阻R。
第七,测量隔膜厚度L,电阻率=R*π(d/2)2/L,电导率为电阻率倒数。
除了上述操作外,还可以更换第一电极及第二电极,测试不同测试体系下的电阻率。
本实施例装置将装置模块化,增强各部分的可替代性及快速更换,可加快测量速度,电解液重复使用,降低不同电解液引入的干扰,降低隔膜裁切装置及隔膜形状的要求。本实用新型装置扩大隔膜被检测的体系,操作简单易行,易于维护和测试,成本低。本实施例装置被检测隔膜不需要使用高精度裁切机进行尺寸裁切,降低隔膜裁切的设备需求;隔膜测试前无需电解液浸润预处理,隔膜安装时不易发生粘连、弯曲等不利于测试的现象,降低操作难度,提高测试准确性;测试装置密封性好,确保电解液及测试结果的准确性;电解液回收瓶可以确保电解液的重复使用及测试一致性,降低成本,提高准确性;电极室内部可拆卸设计,方便极片的更换及维护,适用于多种测试体系。
以上仅为本实用新型的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,包括第一电极室、第二电极室及隔膜室,所述第一电极室与所述隔膜室之间设置有第一公共壁,所述第二电极室与所述隔膜室之间设置有第二公共壁;所述第一电极室包含固定在所述第一公共壁上的第一螺柱、第一垫圈、第一垫片和第一集流体;所述第一公共壁包含第一电解液瓶及第一孔道,所述第一电解液瓶与所述隔膜室通过所述第一孔道相连,所述第一孔道连通隔膜室与外部大气;
所述第二电极室包含固定在所述第二公共壁上的第二螺柱、第二垫圈、第二垫片和第二集流体;所述第二公共壁包含第二电解液瓶及第二孔道,所述第二电解液瓶与所述隔膜室通过所述第二孔道相连,所述第二孔道连通隔膜室与外部大气;
所述隔膜室包含隔膜垫圈、隔膜垫片及隔膜。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述第一电极室还包括第一端板,所述第一端板与所述第一公共壁之间通过所述第一螺柱连接,所述第一电极室通过所述第一垫圈密封,所述第一电极室还包括第一电极,所述第一电极通过所述第一垫片与所述第一集流体固定。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述第二电极室还包括第二端板,所述第二端板与所述第二公共壁之间通过所述第二螺柱连接,所述第二电极室通过所述第二垫圈密封,所述第二电极室还包括第二电极,所述第二电极通过所述第二垫片与所述第二集流体固定。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述的第一电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成,所述第一公共壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成。
5.根据权利要求3所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述的第二电极室的外壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成,所述第二公共壁由防腐蚀衬氟聚合物或聚氧化乙烯构成。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述的隔膜室由所述隔膜垫圈密封,所述隔膜垫片夹持固定所述隔膜。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述隔膜的被夹持面最小尺寸大于所述隔膜垫片的内径。
8.根据权利要求2所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述第一垫圈由橡胶或塑料构成,所述第一垫片由橡胶或塑料构成;所述第一电极为金属、具有涂层的金属或陶瓷;所述第一集流体由金属或具有涂层的金属构成。
9.根据权利要求3所述的锂离子电池隔膜电阻测试装置,其特征在于,所述第二垫圈由橡胶或塑料构成,所述第二垫片由橡胶或塑料构成;所述第二电极为金属、具有涂层的金属或陶瓷;所述第二集流体由金属或具有涂层的金属构成。
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CN201921845244.4U CN211014099U (zh) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | 一种锂离子电池隔膜电阻测试装置 |
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---|---|---|---|---|
CN113267682A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-08-17 | 江西睿达新能源科技有限公司南昌分公司 | 一种锂电池隔膜的电导率测试装置 |
CN113687144A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-23 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种隔膜离子电导率的测试装置和测试方法 |
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2019
- 2019-10-30 CN CN201921845244.4U patent/CN211014099U/zh active Active
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CN113267682B (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-23 | 江西睿达新能源科技有限公司 | 一种锂电池隔膜的电导率测试装置 |
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