CN104181436A - 一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测试方法技术领域，尤其是一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，具体步骤如下：一、准备好测试工具：隔膜、正、负电极板、电解质、压缩试验机及电阻测试仪；二、将隔膜放置于正、负电极板之间，并将三者紧密贴合，充入电解质，电阻测试仪的两探头置于正负极，利用电阻测试仪测试正负极电阻；三、利用压缩试验机给正、负电极板施压，隔膜在外压的作用下，厚度减小，利用电阻测试仪测试隔膜在不同厚度时的电阻，若电阻数量级没有明显减小，则继续增压，减小隔膜厚度，直到电阻数量级明显减小，此时隔膜破裂，使得正负极相接触，发生短路现象。该方法不仅可直接测出隔膜防止短路的效果，还可模拟隔膜在锂电池装配和使用时的状态，有效检验发生短路的趋势。

Description

一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法

技术领域

本发明涉及测试方法的技术领域，尤其是一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法。

背景技术

锂电池是一类由金属锂或者锂合金作为负极材料、有机溶液作为电解质的电池。目前广泛应用于便携式电子产品上。与传统的水溶液电池相比，锂电池具有较高的比能量、长的循环寿命和对环境友好等优点，是一种发展潜力很大的电池体系。

在锂电池的结构中，隔膜是关键的内组件之一，它的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响了电池的容量、循环以及安全性能。隔膜的主要作用：一是让电解质离子通过，二是分隔开电池的正、负极，防止两极接触而发生短路。由于锂电池电极表面是凹凸不平的，在电池装配和使用过程中，会形成锂的树枝状晶，隔膜容易受到针刺和挤压，很容易造成隔膜破裂，使得正负两极相接触，导致电池发生短路，大量的电流通过引起电池内部的温度急速升高，发生***、燃烧等安全问题。

为了避免这类安全问题的发生，在生产检测过程中，通常采用穿刺强度来表征隔膜装配和使用过程中发生短路的趋势。然而，穿刺强度仅仅是间接地表征了发生短路的趋势，并不能直接地说明隔膜阻止短路的效果。有相关报导指出，在锂电池行业，即使通过了标准检验的产品，同样会发生安全性事故。究其原因，是因为有些标准检测项目只是测试电池的滥用安全性，其中就包括隔膜穿刺强度的测试，但是该报导仅指出问题，并没有对改进测试方法进行讨论。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有测试方法的不足之处，本发明提供一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，该方法不仅可以直接测出隔膜防止短路的效果，还可以模拟隔膜在锂电池装配和使用时的状态，有效检验发生短路的趋势。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，具体步骤如下：

一、准备好测试工具：锂电池隔膜、正电极板、负电极板、电解质、电脑测控压缩试验机以及电阻测试仪；

二、将锂电池隔膜放置于正电极板和负电极板之间，并将正电极板、负电极板与锂电池隔膜紧密贴合在一起，充入电解质，电阻测试仪的两个探头分别置于正负两极，利用电阻测试仪测试出正负两极的电阻；

三、利用电脑测控压缩试验机给两端的正电极板和负电极板施加压力，位于中间的锂电池隔膜在外压的作用下，厚度减小，利用电阻测试仪测试锂电池隔膜在不同厚度时的电阻，若电阻数量级没有明显的减小，那么电脑测控压缩试验机继续增加施加压力，继续减小锂电池隔膜厚度，直到电阻测试仪所测电阻数量级明显减小，此时锂电池隔膜有破裂，使得正负极相接触，发生短路现象。

进一步具体地说，所述的正电极板和负电极板与锂电池隔膜相接触的表面均为凹凸不平的电极表面。

本发明的有益效果是：本发明一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，模拟了电池在装配和使用中发生的外部撞击、挤压等因素导致的锂电池隔膜破裂的情形，并直观地得出锂电池隔膜的绝缘电阻，更加有效地表征了锂电池在装配和使用时发生短路的趋势。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是锂电池的内部结构示意图；

图2是正负电极施压前的示意图；

图3是正负电极施压后的示意图。

图中：1—锂电池隔膜，2—正电极板，3—负电极板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1、图2和图3所示的，该一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，具体步骤如下：

一、准备好测试工具：锂电池隔膜1、正电极板2、负电极板3、电解质、电脑测控压缩试验机以及电阻测试仪；

二、将锂电池隔膜1放置于正电极板2和负电极板3之间，并将正电极板2、负电极板3与锂电池隔膜1紧密贴合在一起，正电极板2和负电极板3与锂电池隔膜1相接触的表面均为凹凸不平的电极表面，充入电解质后，电阻测试仪的两个探头分别置于正负两极，利用电阻测试仪测试出正负两极的电阻；

三、利用电脑测控压缩试验机给两端的正电极板2和负电极板3施加压力，位于中间的锂电池隔膜1在外压的作用下，厚度减小，同时利用电阻测试仪测试锂电池隔膜1在不同厚度时的电阻。若电阻数量级没有明显的减小，那么电脑测控压缩试验机继续增加施加压力，继续减小锂电池隔膜1厚度，直到电阻测试仪所测电阻数量级明显减小，此时锂电池隔膜1有破裂，使得正负极相接触，发生短路现象。

当锂电池隔膜1厚度压缩10％时，测试电极两端的电阻，若所测值的数量级没有明显减小，那么电脑测控压缩试验机继续增加施加压力，继续减小锂电池隔膜1厚度；当锂电池隔膜1厚度压缩25％时，测试电极两端的电阻，若所测值的数量级没有明显减小，那么电脑测控压缩试验机继续增加施加压力，继续减小锂电池隔膜1厚度；当锂电池隔膜1厚度压缩50％时，测试电极两端的电阻，若所测值的数量级没有明显减小，那么电脑测控压缩试验机继续增加施加压力，继续减小锂电池隔膜1厚度；当锂电池隔膜1厚度压缩至一定程度时，所测电阻数量级明显减小，则立即停止增大压力，记录此时锂电池隔膜1的压缩率，该值越大，说明锂电池隔膜1在外力作用下，不易发生破裂，抗短路的能力就越强，反之，该值越小，说明锂电池隔膜1在外力作用下，容易产生裂纹，抗短路能力就越差。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，其特征在于：具体步骤如下：

一、准备好测试工具：锂电池隔膜(1)、正电极板(2)、负电极板(3)、电解质、电脑测控压缩试验机以及电阻测试仪；

二、将锂电池隔膜(1)放置于正电极板(2)和负电极板(3)之间，并将正电极板(2)、负电极板(3)与锂电池隔膜(1)紧密贴合在一起，充入电解质，电阻测试仪的两个探头分别置于正负两极，利用电阻测试仪测试出正负两极的电阻；

三、利用电脑测控压缩试验机给两端的正电极板(2)和负电极板(3)施加压力，位于中间的锂电池隔膜(1)在外压的作用下，厚度减小，利用电阻测试仪测试锂电池隔膜(1)在不同厚度时的电阻，若电阻数量级没有明显的减小，那么电脑测控压缩试验机继续增加施加压力，继续减小锂电池隔膜(1)厚度，直到电阻测试仪所测电阻数量级明显减小，此时锂电池隔膜(1)有破裂，使得正负极相接触，发生短路现象。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池隔膜抗短路能力的测试方法，其特征在于：所述的正电极板(2)和负电极板(3)与锂电池隔膜(1)相接触的表面均为凹凸不平的电极表面。