專利名稱：鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置及方法
技術領域：
本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置及方法。
背景技術：
隔膜是鋰離子電池中一種關鍵原材料，在電池結構中處于正負極中間，其主要作用是隔離正負極，并作為離子往返于正負極的通道。隔膜上的微孔結構正是離子往返于正負極的通道，其透氣性能反應了電池微孔結構的情況，直接影響電池的性能。所以檢測隔膜的透氣性能，對鋰離子電池生產和設計是非常有意義的。電池隔膜的透氣度反應了隔膜的透氣性能，電池隔膜的透氣度是指在一定測定面積、一定的壓力條件下，一定量的空氣透過隔膜所需要的時間。目前對隔膜透氣度的測試有ASTM和JIS測試標準，需要購買特定的測試設備，測試過程復雜，測試費用高。在鋰電池生產過程中要檢測隔膜的穩定性和一致性，那要對每批來料都要檢測，測試的成本較高。
發明內容
本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種結構簡單測試方便的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置及方法。本發明是通過以下技術方案實現的
一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，包括有U型管和透氣裝置，在U型管內加入一定高度的液體，U型管的左右兩腔體的上端分別設有氣閥一和氣閥二，所述的透氣裝置包括有螺栓套管和兩密封墊圈，將待測的隔膜放在兩密封墊圈中間并裝進螺旋套管內并擰緊螺旋套管，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行的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測方法，包括如下步驟
(1)將氣閥一和氣閥二打開，待U型管兩側液面相平時，記錄此時液面的高度hi，此時U型管右側腔體內的氣壓Pl等于大氣壓強PO，右側腔體內的氣體體積為Vl ；
(2)、關閉氣閥二，從U型管左側向腔體內充氣，U型管右側腔體內的液面上升一段的距
離；
(3)、關閉氣閥一，打開氣閥二并開始計時，待U型管兩邊的液面靜止時，時間為t，此時，由于穩定后U型管右邊與大氣相通，則U型管右側腔體內的氣壓P2等于大氣壓強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)、根據玻意耳定律方程P1XV1=P2X(V2+AV)，Λ V為流過隔膜氣體體積，計算出AV= (h2-hl) XSl ；
(5)、隔膜透氣度為流過隔膜氣體體積與氣體流過隔膜的時間和隔膜面積的比值，計算出隔膜透氣度為(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裝置，其特征在于所述的U型管的材質為玻璃、有機玻璃、樹脂、塑料中的一種。
所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，其特征在于所述的U型管內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方法，其特征在于控制步驟(2)中充氣過程U型管右邊液面的位置，則(h2-hl)是不變的，根據時間t比較隔膜氣透率的大小。本發明的優點是本發明通過U型管的結構實現鋰離子電池隔膜透氣度測試，結構簡單，測量方便，成本低，而且實現對鋰離子電池隔膜透氣度測試實時、有效的檢測，有利于在鋰電池生產過程中檢測隔膜的穩定性和一致性。
圖I為初始狀態時裝置示意圖。
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裝置，包括有U型管3和透氣裝置4，在U型管3內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，將待測的隔膜5放在兩密封墊圈7中間并裝進螺旋套管6內并擰緊螺旋套管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行的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測方法，包括如下步驟
(1)如圖I所示，將氣閥一I和氣閥二 2打開，待U型管3兩側液面相平時，記錄此時液面的高度hi，此時U型管3右側腔體內的氣壓Pl等于大氣壓強PO，右側腔體內的氣體體積為Vl ;
(2)、關閉氣閥二2，從U型管3左側向腔體內充氣，U型管3右側腔體內的液面上升一段的距離；
(3)、如圖2所示，關閉氣閥一1，打開氣閥二 2并開始計時，待U型管3兩邊的液面靜止時，時間為t，此時，U型管3右側腔體內的氣壓P2等于大氣壓強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)、根據玻意耳定律方程P1XV1=P2X(V2+AV)，Λ V為流過隔膜氣體體積，計算出AV= (h2-hl) XSl ；
(5)、隔膜透氣度為流過隔膜氣體體積與氣體流過隔膜的時間和隔膜面積的比值，計算出隔膜透氣度為(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裝置，其特征在于所述的U型管3的材質為玻璃、有機玻璃、樹脂、塑料中的一種。所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，其特征在于所述的U型管3內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方法，其特征在于控制步驟(2)中充氣過
程U型管3右邊液面的位置，則(h2-hl)是不變的，根據時間t比較隔膜氣透率的大小。
權利要求
1.一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，其特征在于包括有U型管和透氣裝置，在U型管內加入一定高度的液體，U型管的左右兩腔體的上端分別設有氣閥一和氣閥二，所述的透氣裝置包括有螺栓套管和兩密封墊圈，將待測的隔膜放在兩密封墊圈中間并裝進螺旋套管內并擰緊螺旋套管，將U型管右邊腔體與螺旋套管連接。
2.一種采用權利要求I所述的裝置進行的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將氣閥一和氣閥二打開，待U型管兩側液面相平時，記錄此時液面的高度hi，此時U型管右側腔體內的氣壓Pl等于大氣壓強PO，右側腔體內的氣體體積為Vl ； (2)、關閉氣閥二，從U型管左側向腔體內充氣，U型管右側腔體內的液面上升一段的距 離； (3)、關閉氣閥一，打開氣閥二并開始計時，待U型管兩邊的液面靜止時，時間為t，此時，U型管右側腔體內的氣壓P2等于大氣壓強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)、根據玻意耳定律方程P1XV1=P2X(V2+AV)，Λ V為流過隔膜氣體體積，計算出AV= (h2-hl) XSl ； (5)、隔膜透氣度為流過隔膜氣體體積與氣體流過隔膜的時間和隔膜面積的比值，計算出隔膜透氣度為(h2-hl) XSl/ (tXS2)，S2為隔膜面積。
3.根據權利要求I所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，其特征在于所述的U型管的材質為玻璃、有機玻璃、樹脂、塑料中的一種。
4.根據權利要求I所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，其特征在于所述的U型管內的液體為乙醇或乙酸乙酯。
5.根據權利要求I所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置，其特征在于所述的U型管的直徑大于6mm。
6.根據權利要求2所述的鋰離子電池隔膜透氣度的檢測方法，其特征在于控制步驟(2)中充氣過程U型管右邊液面的位置，則(h2-hl)是不變的，根據時間t比較隔膜氣透率的大小。
全文摘要
本發明公開了一種鋰離子電池隔膜透氣度的檢測裝置及方法，包括有U型管和透氣裝置，在U型管內加入一定高度的液體，U型管的左右兩腔體的上端分別設有氣閥一和氣閥二，所述的透氣裝置包括有螺栓套管和兩密封墊圈，將待測的隔膜放在兩密封墊圈中間并裝進螺旋套管內并擰緊螺旋套管，將U型管右邊腔體與螺旋套管連接，隔膜透氣度為流過隔膜氣體體積與氣體流過隔膜的時間和隔膜面積的比值。本發明結構簡單，測量方便，成本低，而且實現對鋰離子電池隔膜透氣度測試實時、有效的檢測，有利于在鋰電池生產過程中檢測隔膜的穩定性和一致性。
文檔編號G01N15/08GK102866092SQ20121031079
公開日2013年1月9日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者劉成士, 王晨旭, 謝佳 申請人:合肥國軒高科動力能源有限公司