專利名稱：鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置及方法。
背景技術(shù)：
隔膜是鋰離子電池中一種關(guān)鍵原材料，在電池結(jié)構(gòu)中處于正負(fù)極中間，其主要作用是隔離正負(fù)極，并作為離子往返于正負(fù)極的通道。隔膜上的微孔結(jié)構(gòu)正是離子往返于正負(fù)極的通道，其透氣性能反應(yīng)了電池微孔結(jié)構(gòu)的情況，直接影響電池的性能。所以檢測(cè)隔膜的透氣性能，對(duì)鋰離子電池生產(chǎn)和設(shè)計(jì)是非常有意義的。電池隔膜的透氣度反應(yīng)了隔膜的透氣性能，電池隔膜的透氣度是指在一定測(cè)定面積、一定的壓力條件下，一定量的空氣透過(guò)隔膜所需要的時(shí)間。目前對(duì)隔膜透氣度的測(cè)試有ASTM和JIS測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，需要購(gòu)買特定的測(cè)試設(shè)備，測(cè)試過(guò)程復(fù)雜，測(cè)試費(fèi)用高。在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中要檢測(cè)隔膜的穩(wěn)定性和一致性，那要對(duì)每批來(lái)料都要檢測(cè)，測(cè)試的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單測(cè)試方便的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置及方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，包括有U型管和透氣裝置，在U型管內(nèi)加入一定高度的液體，U型管的左右兩腔體的上端分別設(shè)有氣閥一和氣閥二，所述的透氣裝置包括有螺栓套管和兩密封墊圈，將待測(cè)的隔膜放在兩密封墊圈中間并裝進(jìn)螺旋套管內(nèi)并擰緊螺旋套管，將U型管右邊腔體與螺旋套管連接。一種采用上述的裝置進(jìn)行的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)方法，包括如下步驟
(1)將氣閥一和氣閥二打開(kāi)，待U型管兩側(cè)液面相平時(shí)，記錄此時(shí)液面的高度hi，此時(shí)U型管右側(cè)腔體內(nèi)的氣壓Pl等于大氣壓強(qiáng)PO，右側(cè)腔體內(nèi)的氣體體積為Vl ；
(2)、關(guān)閉氣閥二，從U型管左側(cè)向腔體內(nèi)充氣，U型管右側(cè)腔體內(nèi)的液面上升一段的距
離；
(3)、關(guān)閉氣閥一，打開(kāi)氣閥二并開(kāi)始計(jì)時(shí)，待U型管兩邊的液面靜止時(shí)，時(shí)間為t，此時(shí)，由于穩(wěn)定后U型管右邊與大氣相通，則U型管右側(cè)腔體內(nèi)的氣壓P2等于大氣壓強(qiáng)PO，液面高度為h2，氣體體積為V2，V2=V1- (h2-hl) XSI，SI為U型管腔體截面積；
(4)、根據(jù)玻意耳定律方程P1XV1=P2X(V2+AV)，Λ V為流過(guò)隔膜氣體體積，計(jì)算出AV= (h2-hl) XSl ；
(5)、隔膜透氣度為流過(guò)隔膜氣體體積與氣體流過(guò)隔膜的時(shí)間和隔膜面積的比值，計(jì)算出隔膜透氣度為(h2-hl) XSl/ (tXS2)，S2為隔膜面積。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管的材質(zhì)為玻璃、有機(jī)玻璃、樹(shù)脂、塑料中的一種。
所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管內(nèi)的液體為乙醇或乙酸乙酯。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管的直徑大于 6mm。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)方法，其特征在于控制步驟(2)中充氣過(guò)程U型管右邊液面的位置，則(h2-hl)是不變的，根據(jù)時(shí)間t比較隔膜氣透率的大小。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明通過(guò)U型管的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鋰離子電池隔膜透氣度測(cè)試，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，成本低，而且實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池隔膜透氣度測(cè)試實(shí)時(shí)、有效的檢測(cè)，有利于在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中檢測(cè)隔膜的穩(wěn)定性和一致性。


圖I為初始狀態(tài)時(shí)裝置示意圖。
圖2充氣后裝置示意圖。圖3為透氣裝置放大圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，包括有U型管3和透氣裝置4，在U型管3內(nèi)加入一定高度的液體，U型管3的左右兩腔體的上端分別設(shè)有氣閥一 I和氣閥二 2，所述的透氣裝置4包括有螺栓套管6和兩密封墊圈7，將待測(cè)的隔膜5放在兩密封墊圈7中間并裝進(jìn)螺旋套管6內(nèi)并擰緊螺旋套管6，將U型管3右邊腔體與螺旋套管6連接。一種采用上述的裝置進(jìn)行的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)方法，包括如下步驟
(1)如圖I所示，將氣閥一I和氣閥二 2打開(kāi)，待U型管3兩側(cè)液面相平時(shí)，記錄此時(shí)液面的高度hi，此時(shí)U型管3右側(cè)腔體內(nèi)的氣壓Pl等于大氣壓強(qiáng)PO，右側(cè)腔體內(nèi)的氣體體積為Vl ;
(2)、關(guān)閉氣閥二2，從U型管3左側(cè)向腔體內(nèi)充氣，U型管3右側(cè)腔體內(nèi)的液面上升一段的距離；
(3)、如圖2所示，關(guān)閉氣閥一1，打開(kāi)氣閥二 2并開(kāi)始計(jì)時(shí)，待U型管3兩邊的液面靜止時(shí)，時(shí)間為t，此時(shí)，U型管3右側(cè)腔體內(nèi)的氣壓P2等于大氣壓強(qiáng)PO，液面高度為h2，氣體體積為V2，V2=V1- (h2-hl) XSI，SI為U型管3腔體截面積；
(4)、根據(jù)玻意耳定律方程P1XV1=P2X(V2+AV)，Λ V為流過(guò)隔膜氣體體積，計(jì)算出AV= (h2-hl) XSl ；
(5)、隔膜透氣度為流過(guò)隔膜氣體體積與氣體流過(guò)隔膜的時(shí)間和隔膜面積的比值，計(jì)算出隔膜透氣度為(h2-hl) XSl/ (tXS2)，S2為隔膜面積。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管3的材質(zhì)為玻璃、有機(jī)玻璃、樹(shù)脂、塑料中的一種。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管3內(nèi)的液體為乙醇或乙酸乙酯。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管3的直徑大于 6mm。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)方法，其特征在于控制步驟(2)中充氣過(guò)
程U型管3右邊液面的位置，則(h2-hl)是不變的，根據(jù)時(shí)間t比較隔膜氣透率的大小。
權(quán)利要求
1.一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于包括有U型管和透氣裝置，在U型管內(nèi)加入一定高度的液體，U型管的左右兩腔體的上端分別設(shè)有氣閥一和氣閥二，所述的透氣裝置包括有螺栓套管和兩密封墊圈，將待測(cè)的隔膜放在兩密封墊圈中間并裝進(jìn)螺旋套管內(nèi)并擰緊螺旋套管，將U型管右邊腔體與螺旋套管連接。
2.一種采用權(quán)利要求I所述的裝置進(jìn)行的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將氣閥一和氣閥二打開(kāi)，待U型管兩側(cè)液面相平時(shí)，記錄此時(shí)液面的高度hi，此時(shí)U型管右側(cè)腔體內(nèi)的氣壓Pl等于大氣壓強(qiáng)PO，右側(cè)腔體內(nèi)的氣體體積為Vl ； (2)、關(guān)閉氣閥二，從U型管左側(cè)向腔體內(nèi)充氣，U型管右側(cè)腔體內(nèi)的液面上升一段的距 離； (3)、關(guān)閉氣閥一，打開(kāi)氣閥二并開(kāi)始計(jì)時(shí)，待U型管兩邊的液面靜止時(shí)，時(shí)間為t，此時(shí)，U型管右側(cè)腔體內(nèi)的氣壓P2等于大氣壓強(qiáng)PO，液面高度為h2，氣體體積為V2，V2=V1- (h2-hl) XSI，SI為U型管腔體截面積； (4)、根據(jù)玻意耳定律方程P1XV1=P2X(V2+AV)，Λ V為流過(guò)隔膜氣體體積，計(jì)算出AV= (h2-hl) XSl ； (5)、隔膜透氣度為流過(guò)隔膜氣體體積與氣體流過(guò)隔膜的時(shí)間和隔膜面積的比值，計(jì)算出隔膜透氣度為(h2-hl) XSl/ (tXS2)，S2為隔膜面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管的材質(zhì)為玻璃、有機(jī)玻璃、樹(shù)脂、塑料中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管內(nèi)的液體為乙醇或乙酸乙酯。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置，其特征在于所述的U型管的直徑大于6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)方法，其特征在于控制步驟(2)中充氣過(guò)程U型管右邊液面的位置，則(h2-hl)是不變的，根據(jù)時(shí)間t比較隔膜氣透率的大小。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測(cè)裝置及方法，包括有U型管和透氣裝置，在U型管內(nèi)加入一定高度的液體，U型管的左右兩腔體的上端分別設(shè)有氣閥一和氣閥二，所述的透氣裝置包括有螺栓套管和兩密封墊圈，將待測(cè)的隔膜放在兩密封墊圈中間并裝進(jìn)螺旋套管內(nèi)并擰緊螺旋套管，將U型管右邊腔體與螺旋套管連接，隔膜透氣度為流過(guò)隔膜氣體體積與氣體流過(guò)隔膜的時(shí)間和隔膜面積的比值。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，成本低，而且實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池隔膜透氣度測(cè)試實(shí)時(shí)、有效的檢測(cè)，有利于在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中檢測(cè)隔膜的穩(wěn)定性和一致性。
文檔編號(hào)G01N15/08GK102866092SQ20121031079
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者劉成士, 王晨旭, 謝佳 申請(qǐng)人:合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司