CN213903708U - 一种锂电池隔膜击穿电压测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池隔膜击穿电压测试装置，包括测试极板，测试极板的顶部竖直固定有绝缘导轨，绝缘导轨滑动连接有水平支杆，水平支杆与绝缘导轨之间连接有锁紧件；水平支杆的底部固定有温度传感器，温度传感器的底部通过绝缘耐压接头连接有测试金属块，测试金属块的内部固定有热电偶；测试极板和测试金属块分别通过导线与电压击穿测试仪电性相连。本装置可以实现测定不同温度下击穿电压，测试结果可提供电池热压等关键工序测试工艺参数做参考，更切合电池应用实际需求，测试装置结构简单。此外，本装置能够调节测试金属块与测试极板之间的距离，方便测试前后隔膜等样品的放置和取出，操作方便。

Description

一种锂电池隔膜击穿电压测试装置

技术领域

本实用新型涉及锂离子电池领域，具体涉及一种锂电池隔膜击穿电压测试装置。

背景技术

隔膜在锂离子电池中影响电性能和安全性能，是关键材料之一，但目前锂离子电池隔膜通常为聚烯烃类PP或者PE材料，其具有较低的抗穿刺能力，如果电芯在制程过程中引入了一部分粉尘或者颗粒，组装好后的电芯内部可能会存在微短路的问题，电池使用过程中特别是成模组后一致性和安全性能会下降，很大程度上提升了电池的安全风险，需要前期在电芯组装制造过程中通过一些关键工序测试进行快速准确筛选有问题的电池。其中，卷绕后工序热压击穿电压法短路率测试就是现用的一般检测方法，隔膜在提高测试温度的情况下击穿电压会有降低趋势，如果电芯中存在异物，可更快速的被击穿检测出来，但是设置参数中不同温度选择和隔膜在不同温度下击穿电压值有一定的相关性，现在行业内暂无方法和标准进行评估不同温度下隔膜击穿电压值水平，本实用新型要解决的技术问题就是提供一种可以测试不同温度下隔膜击穿电压装置，使测试结果为电池实际应用测试提供参考数据范围。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种锂电池隔膜击穿电压测试装置，本测试装置通过增加热电偶和温度传感器，能够在测试隔膜击穿电压的同时，检测到测试点温度，能够为电池实际应用测试过程参数提供参考意义，以降低电池的安全性能风险。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种锂电池隔膜击穿电压测试装置，包括测试极板，所述测试极板的顶部竖直固定有绝缘导轨，所述绝缘导轨滑动连接有水平支杆，所述水平支杆与绝缘导轨之间连接有锁紧件；所述水平支杆的底部固定有温度传感器，所述温度传感器的底部通过绝缘耐压接头连接有测试金属块，所述测试金属块的内部固定有热电偶；所述测试极板和测试金属块分别通过导线与电压击穿测试仪电性相连。

进一步的，所述测试极板为304不锈钢镜面钢板，厚度为5mm-10mm。

进一步的，所述测试金属块为柱状黄铜，其直径为20-30mm，高度为100-120mm。

进一步的，所述绝缘耐压接头的材质为交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS(丙烯晴-苯乙烯共聚物)或ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)。

进一步的，所述热电偶的测试温度范围为25-100℃；热电偶的直径为1-2mm，高度为50-60mm。

进一步的，所述水平支杆的一端开设有与绝缘导轨适配的导轨孔，所述水平支杆通过导轨孔能够沿绝缘导轨的轨道方向上下滑动；所述锁紧件为螺栓，所述水平支杆与螺栓螺纹连接。当需要调整水平支杆的高度时，旋松螺栓，使水平支杆沿着绝缘导轨进行上下滑动，将水平支杆移动至需要的高度后再旋紧螺栓即可。

进一步的，所述绝缘导轨和水平支杆的材质均为橡胶。橡胶具有良好的绝缘性。

进一步的，所述电压击穿测试仪为直流耐压绝缘测试仪。

上述直流耐压绝缘测试仪、温度传感器、热电偶等均为市购产品，其具体的工作原理在此不作累述。

与现有技术相比，本实用新型提供的装置的有益效果为：

本实用新型提供的测试装置可以实现测定不同温度下击穿电压，测试结果可以提供电池热压等关键工序测试工艺参数做参考，更切合电池应用实际需求，测试装置结构简单，测试便捷。此外，测试过程中，通过水平支杆与绝缘导轨的滑动配合，能够将水平支杆固定在任一需要固定的位置，达到可以调节测试金属块与测试极板之间距离的目的，这样一方面，方便测试前后隔膜等样品的放置和取出，操作方便；另一方面，能够保持测试过程中测试金属块与测试极板两者位置的相对稳定性，提高测试的稳定性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的锂电池隔膜击穿电压测试装置的结构示意图；

图2为图1中A部爆炸图；

图3为采用本装置对隔膜在不同温度下的击穿电压测试结果。

附图标记：1-测试极板，2-绝缘导轨，3-水平支杆，4-锁紧件，5-温度传感器，6-绝缘耐压接头，7-测试金属块，8-热电偶，9-导线，10-电压击穿测试仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要说明的是本实用新型中“固定”、“连接”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接、螺钉或胶粘等方式固定在一起。“滑动连接”是指两部件连接在一起并能相对运动。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。

参考图1，一种锂电池隔膜击穿电压测试装置，包括测试极板1，测试极板1为304不锈钢镜面钢板，测试极板1具有较好的导通电流作用，确保形成测试回路，又保证测试面的平整度。测试极板1的顶部竖直固定有绝缘导轨2，绝缘导轨2滑动连接有水平支杆3，水平支杆3与绝缘导轨2之间连接有锁紧件4；优选的，水平支杆3的一端开设有与绝缘导轨2适配的导轨孔，水平支杆3通过导轨孔能够沿绝缘导轨2的轨道方向上下滑动；锁紧件4为螺栓，水平支杆3与螺栓螺纹连接。当需要调整水平支杆3的高度时，旋松螺栓，使水平支杆3沿着绝缘导轨2进行上下滑动，将水平支杆移动至需要的高度后再旋紧螺栓即可。进一步的，绝缘导轨2和水平支杆3的材质均为橡胶，橡胶具有良好的绝缘性。

参考图2，水平支杆3的底部固定有温度传感器5，温度传感器5带有显示表可直接读取温度；温度传感器5的底部通过绝缘耐压接头6连接有测试金属块7，通过绝缘耐压接头6保证击穿电压测试时测试金属块7和温度传感器5无电流连接，同时也可以确保击穿电压测试时测试金属块连接的导线可以有效绝缘并回路到直流耐压绝缘测试仪设备，无电流分流情况。测试金属块7使用倒角处理过表面粗糙度较低的黄铜进行击穿电压测试，与测试仪电连接，可以起到较好的导通电流作用，同时确保测试面的平整度，保证测试结果的准确性。测试金属块7的内部固定有热电偶8，将热电偶8固定在测试金属块7的内部，可以准确监测到测试时温度的变化，并把测试信号输入到温度传感器5，通过显示表显示测试温度。通过热电偶8的实时监测可以直接测试显示温度，测试人员可以记录测试温度条件；测试极板1和测试金属块7分别通过导线9与电压击穿测试仪10电性相连；进一步的，所述电压击穿测试仪10为直流耐压绝缘测试仪。

采用上述装置对9PE隔膜在25℃、50℃、60℃、80℃、100℃不同温度下击穿电压的测试，将隔膜放置在测试极板1上，将水平支杆3沿着绝缘导轨2滑动到适当位置时，锁紧螺栓即可将测试金属块固定在目标位置，然后进行测试，测试结果如图3所示，从图3可看出，隔膜随着测试温度的升高击穿电压有一定程度的下降，且温度越高击穿电压测试结果越低，但击穿电压测试结果和温度没有较好的线性关系，同时隔膜的工艺类型和厚度等也会较大影响击穿电压测试值，需要根据电池生产线实际使用到的温度参数进行不同类型隔膜击穿电压测试结果的监控，此装置可以有效进行测试不同温度下不同类型隔膜击穿电压测试，可以指导实际电池生产相关工序中工艺参数的合理设置。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：包括测试极板，所述测试极板的顶部竖直固定有绝缘导轨，所述绝缘导轨滑动连接有水平支杆，所述水平支杆与绝缘导轨之间连接有锁紧件；所述水平支杆的底部固定有温度传感器，所述温度传感器的底部通过绝缘耐压接头连接有测试金属块，所述测试金属块的内部固定有热电偶；所述测试极板和测试金属块分别通过导线与电压击穿测试仪电性相连。

2.根据权利要求1所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述测试极板为304不锈钢镜面钢板，厚度为5mm-10mm。

3.根据权利要求1所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述测试金属块为柱状黄铜，其直径为20-30mm，高度为100-120mm。

4.根据权利要求1所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述绝缘耐压接头的材质为交联聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、AS或ABS。

5.根据权利要求1所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述热电偶的测试温度范围为25-100℃；热电偶的直径为1-2mm，高度为50-60mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述水平支杆的一端开设有与绝缘导轨适配的导轨孔，所述水平支杆通过导轨孔能够沿绝缘导轨的轨道方向上下滑动；所述锁紧件为螺栓，所述水平支杆与螺栓螺纹连接。

7.根据权利要求1-5任一项所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述绝缘导轨和水平支杆的材质均为橡胶。

8.根据权利要求1-5任一项所述的锂电池隔膜击穿电压测试装置，其特征在于：所述电压击穿测试仪为直流耐压绝缘测试仪。

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