CN211477998U - 一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其包含平台和样品台；矽胶加热器与下腔连接，用铁片包在下腔的周围；下腔和矽胶加热器与样品台相连接，用耐高温胶水固定；样品台与底脚通过螺栓螺母固定连接，样品台通过金属柱与平台固定连接；上腔在测试时会通过电动机驱动自动与下腔扣紧。本实用新型利用隔膜升温后透气度变化的特点来找到对应的闭孔，熔断的温度点。

Description

一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置

技术领域

本实用新型涉及锂电池隔膜测试领域，具体地说，是一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置。

背景技术

锂离子电池由于具有电压高，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，目前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。

锂离子电池一般都包括电极，电解液，隔膜和外壳四个基本组成部分。隔膜的性能直接影响了锂电池的使用性能及安全性能，所以在锂电池中应用高质量的隔膜是必不可少的。我们常见的锂电池隔膜性能测试有：厚度，面密度，孔隙率，透气度，针刺强度，拉伸强度，热收缩等等；非常规测试有DSC，压汞，SEM等。其中透气度测试数据能间接的反应出隔膜的通孔的情况及内阻等重要参数。但是目前透气度测试仪的功能和这种表征方法没有完全的被开发出来，所以我们尝试用透气度来表征隔膜的闭孔，熔断温度点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，大体包括计算机，设备主体框架，传感器(温度，气压感应器等)及加热器组成。计算机可以收集装置所有的传感器的信号(温度，气压信号等)并分析整合成以温度为横坐标，透气度为纵坐标的图像。主体框架包含了测试台，透气腔，计算机架和气道等组成，给测试隔膜提供良好的测试机构。传感器作用是实时读取测试时隔膜的透气值和隔膜温度值，以便计算机精确分析数据。加热器是为了给隔膜均匀的加热。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，其包含平台和样品台；矽胶加热器与下腔连接，用铁片包在下腔的周围；下腔和矽胶加热器与样品台相连接，用耐高温胶水固定；样品台与底脚通过螺栓螺母固定连接，样品台通过金属柱与平台固定连接；上腔在测试时会通过电动机驱动自动与下腔扣紧。

所述的装置含有进气道，排气道和弹簧式热电偶，其中进气道，排气道均为在上腔，下腔几何中心用钻床竖直开出的通孔；上腔的通孔用于放置可伸缩的弹簧式热电偶，热电偶贯穿腔体，通过螺丝螺栓固定。

所述的装置下腔上方放置一个可拆卸的金属盘，通过螺栓螺母固定连接；所述金属盘上均匀分布着金属盘气孔，气孔由电钻钻穿，并保证金属盘表面平整。

所述的金属盘放置好后表面略高于下气腔外沿，用于当上下气腔闭合时，凸出的金属盘可自动将样品展平并使其均匀受力。

所述的上腔为漏斗形气腔，用于容纳下腔透过隔膜吹来的高压气体。

所述的下腔有同样的漏斗形气腔。

所述的矽胶加热器上表面与下腔表面保持平齐。

计算机放置在平台上。

整个装置除了计算机以外，所有部件均采用才高温部件，以保证装置的寿命及数据准确性。计算机用来读取温度传感器，气压感应器等传输的信号并处理数据。设备主体框架大致包含计算机支架，样品台，特制透气腔。计算机支架上用来放置计算机以减小设备占地面积；样品台主要用来给测试样品提供平整，干净的测试环境，也方便操作人员操作；特制透气腔是设备的关键，它可以给样品均匀地加温并测量其温度。上腔有三个通孔，用于放置可伸缩的弹簧式热电偶，弹簧式热电偶可以保证测试过程中热电偶完全接触隔膜，不会出现错误的温度识别这个问题。对测试时接触膈膜的三个点进行测温，以监测测试样品表面的温度，同时弹簧式热电偶对隔膜施加一定的压力，可以减小隔膜在受热过程中收缩的幅度，从而减小隔膜收缩过多造成测试面漏气的情况；特制透气腔的上下气腔内径相吻合，内径(通气道)首选在Φ20～40mm之间。透气腔外圈加装矽胶加热器，保证对隔膜的快速升温速率(≥5℃/Min)。整个特制透气腔材质都选用导热效果较好的金属材质，首选用铜，铝材质。特制透气腔加工件务必严丝合缝并且表面光滑，不能有毛刺，否则有可能刺穿隔膜。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型开发透气度新的可表征的隔膜安全特性，提供一种可用透气度测试隔膜闭孔，熔断温度的装置。

附图说明

图1本实用新型的整体结构示意图，

图2上下腔结构示意图；

附图中的标记为：

1 计算机，

2 上腔，

3 样品台，

4 下腔，

5 底脚，

6 矽胶加热器，

7 排气道，

8 弹簧式热电偶，

9 隔膜样品，

10 金属盘，

11 金属盘气孔，

12 进气道。

具体实施方式

以下提供本实用新型一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置的具体实施方式。

实施例1

请参见附图1和2，一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置。

本测试装置由以下几个部分组成：计算机1，上腔2，样品台3，下腔4，底脚5，矽胶加热器6，排气道7，弹簧式热电偶8，隔膜样品9，金属盘10，金属盘气孔11，进气道12。

矽胶加热器6与下腔4连接，用铁片包在下腔的周围；下腔4和矽胶加热器6与样品台3相连接，用耐高温胶水固定；样品台3与底脚5通过螺栓螺母固定连接，样品台3通过金属柱与平台固定连接；上腔2在测试时会通过电动机驱动自动与下腔4扣紧，计算机1放置在平台上。

所述的装置含有进气道12，排气道7和弹簧式热电偶8，其中进气道12，排气道7均为在上腔，下腔几何中心用钻床竖直开出的通孔；上腔的通孔用于放置可伸缩的弹簧式热电偶8，热电偶贯穿腔体，通过螺丝螺栓固定。

所述的装置下腔4上方放置一个可拆卸的金属盘10，通过螺栓螺母固定连接；所述金属盘10上均匀分布着金属盘气孔11，气孔由电钻钻穿，并保证金属盘10表面平整。

所述的金属盘10放置好后表面略高于下气腔外沿，用于当上下气腔闭合时，凸出的金属盘10可自动将样品展平并使其均匀受力。

所述的上腔2为漏斗形气腔，用于容纳下腔透过隔膜9吹来的高压气体。

所述的下腔4有同样的漏斗形气腔。

所述的矽胶加热器6上表面与下腔表面保持平齐。

将隔膜裁剪成面积大于5*5cm的样品，放在样品台上，覆盖住下腔的气道。启动计算机的开始按钮，通气上腔自动扣住通气下腔，弹簧式热电偶测试端接触到隔膜表面，上腔的边沿接触到隔膜并压实隔膜。在通气道内通入高压气体，高压气体压力值为4～110KPa之间，与此同时，加热器开始对产品从室温开始以≥5℃/Min的速度加热一直到200℃。整个测试过程传感器的信号实时传输到计算机里并形成图像。加热后清理气腔加热后的隔膜残渣，等待设备自行冷却，测试结束。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，其包含平台和样品台；矽胶加热器与下腔连接，用铁片包在下腔的周围；下腔和矽胶加热器与样品台相连接，用耐高温胶水固定；样品台与底脚通过螺栓螺母固定连接，样品台通过金属柱与平台固定连接；上腔在测试时会通过电动机驱动自动与下腔扣紧。

2.如权利要求1所述的一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，所述的装置含有进气道，排气道和弹簧式热电偶，其中进气道及排气道均为在上腔和下腔几何中心用钻床竖直开出的通孔；上腔的通孔用于放置可伸缩的弹簧式热电偶，热电偶贯穿腔体，通过螺丝螺栓固定。

3.如权利要求1所述的一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，所述的装置下腔上方放置一个可拆卸的金属盘，通过螺栓螺母固定连接；金属盘上均匀分布着金属盘气孔，气孔由电钻钻穿，并保证金属盘表面平整。

4.如权利要求3所述的一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，所述的金属盘放置好后表面高于下气腔外沿，用于当上下气腔闭合时，凸出的金属盘可自动将样品展平并使其均匀受力。

5.如权利要求1所述的一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，所述的上腔设有漏斗形气腔。

6.如权利要求1所述的一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，所述的下腔设有漏斗形气腔。

7.如权利要求1所述的一种用于测试锂电池隔膜闭孔和熔断的装置，其特征在于，所述的矽胶加热器的上表面与下腔表面保持平齐。

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