一种隔膜浸润性测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及锂电池生产技术领域，具体涉及一种隔膜浸润性测试装置及其测试方法。

背景技术

随着新能源的观念越来越普及，人们对锂电池的关注也大大的提升，锂电池主要包含四部分：正极、负极、隔膜和电解液，由于电解液是在正、负极与隔膜塑形后才注入，因此很难测试隔膜对电解液的浸润性，对于浸润性差的涂覆隔膜，注射电解液耗时长；另外对于开发陶瓷涂层，需将每个配方涂覆隔膜做成电池来评估对电解液的浸润性，即耗时又浪费资源。因此，一些厂家研发出隔膜浸润性测试装置。

现有的隔膜浸润性测试装置在测试时，将隔膜竖向悬挂，将隔膜的下端浸入电解液中，使电解液在隔膜表面向上扩散，通过记录扩散的长度L和扩散的时间t，通过公式v＝L/t即可计算出浸润速率v，v值大侧隔膜浸润性好，反之则浸润性差。但由于受重力影响，电解液越往上，扩散速度会降低，因此测试精度误差大，效果不理想。

发明内容

本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种隔膜浸润性测试装置及其测试方法，其能避免受重力影响，电解液横向扩散速度更均匀，测试精度更高，效果更好。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种隔膜浸润性测试装置，包括测试架和刻度尺，所述测试架上设有用于夹持待测试隔膜左右两端的左夹持件和右夹持件，所述左夹持件和右夹持件之间的下方设有用于盛放电解液的电解液容器，所述电解液容器上设有使电解液向上渗透的毛细管，测试时，待测试隔膜左右两端夹持于左夹持件和右夹持件之间，毛细管的下端浸入电解液中，毛细管的上端与待测试隔膜的下表面接触，刻度尺横向设于待测试隔膜的一侧。

作为一种优选方案，所述左夹持件和右夹持件均为蝴蝶夹。

作为一种优选方案，所述测试架上设有用于承托电解液容器的升降台和控制升降台上下活动的升降驱动机构。

作为一种优选方案，所述电解液容器为试剂瓶，所述试剂瓶上端的开口内设有塞子，所述塞子具有供毛细管向上穿过的细孔，所述试剂瓶的外表面设有注液口。

一种隔膜浸润性测试方法，包括以下步骤：

步骤一：通过左夹持件和右夹持件分别夹持待测试隔膜的两端，使待测试隔膜横向拉直；

步骤二：通过毛细管将电解液容器内的电解液输送至待测试隔膜一定时间t，该时间t从电解液与待测试隔膜接触开始计时；

步骤三：通过刻度尺读取电解液在待测试隔膜上扩散的长度L；

步骤四：通过浸润速率公式v＝L/(2*t)计算出浸润速率v的数值。

作为一种优选方案，所述待测试隔膜的长度为19cm～21cm，宽度为0.4cm～0.6cm。

作为一种优选方案，所述毛细管的长度为9cm～11cm，孔径为0.04cm～0.06cm。

作为一种优选方案，在步骤二中，每次测试时电解液容器内的液面高度相同。

作为一种优选方案，在步骤二中，所述时间t为1min。

作为一种优选方案，在步骤二中，所述电解液容器内的电解液体积大于电解液容器总容积的3/4。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，通过设置左夹持件和右夹持件使隔膜横向悬挂，利用毛细管将电解液容器中的电解液向上转移至隔膜下表面，并使电解液在隔膜上横向扩散，从而避免受重力影响，扩散速度更均匀，测试精度更高，效果更好；采用蝴蝶夹方便隔膜夹持或取出，操作简单；该装置结构简单，设置合理，制造成本低，可靠性好，利于推广。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的结构示意图。

附图标识说明：

10-测试架； 11-底座； 12-左支撑杆；

121-左夹持件； 122-左活动块； 13-右支撑杆；

131-右夹持件； 132-右活动块； 14-刻度尺；

15-电源键； 16-上升键； 17-下降键；

18-停止键； 19-升降驱动机构； 191-升降台；

20-电解液容器； 21-电解液； 22-橡皮塞；

221-细孔； 23-注液口； 24-毛细管；

25-隔膜。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种隔膜浸润性测试装置，包括测试架10和刻度尺14，所述刻度尺14为钢尺，所述测试架10上设有用于夹持待测试隔膜25左右两端的左夹持件121和右夹持件131，所述左夹持件121和右夹持件131之间的下方设有用于盛放电解液21的电解液容器20，所述电解液容器20上设有使电解液21向上渗透的毛细管24，测试时，待测试隔膜25左右两端夹持于左夹持件121和右夹持件131之间，待测试隔膜25处于横向拉直状态并且其涂覆面朝下，毛细管24的下端浸入电解液21中，毛细管24的上端与待测试隔膜25下表面接触，刻度尺14横向设于待测试隔膜25的一侧，并且隔膜25的延伸方向与刻度尺14的延伸方向平行，由于电解液21属于浸润性液体，毛细管24通过毛细现象使电解液21在毛细管24内上升，当上升到毛细管24上端与隔膜25接触时电解液21会转移到隔膜25上并扩散。

所述测试架10包括底座11和设于底座11上的左支撑杆12与右支撑杆13，所述底座11、左支撑杆12、右支撑杆13均由不锈钢材质成型，所述左支撑杆12上设有可上下调节的左活动块122，所述右支撑杆12上设有可上下调节的右活动块132，所述刻度尺14通过左活动块122和右活动块132可上下调节安装于测试架10上，所述左夹持件121通过左活动块122可上下调节安装于左支撑杆12上，所述右夹持件131通过右活动块132可上下调节安装于右支撑杆13上，设置左、右活动块实现刻度尺14或左、右夹持件上下调节，方便调节刻度尺14或隔膜25高度，从而方便刻度尺14的读数，所述左夹持件121和右夹持件131均为蝴蝶夹，所述底座11上设有用于承托电解液容器20的升降台191和控制升降台191上下活动的升降驱动机构19，所述底座11上设有电源键15、上升键16、下降键17和停止键18，所述电源键15、上升键16、下降键17和停止键18均与升降驱动机构19连接，所述电解液容器20为试剂瓶，所述试剂瓶上端的开口内设有橡皮塞22，所述橡皮塞22具有供毛细管24向上穿过的细孔221，所述试剂瓶的外表面设有注液口23。

本发明工作原理：毛细管24的上端与待测试隔膜25的接触点位于待测试隔膜25的中央，启动电源键15，开启上升键16，升降台191带动试剂瓶上升，待毛细管24的上端与待测试隔膜25相切时，按下停止键18使升降台191停止上移，并开始计时，此时电解液21通过毛细管24的上端浸润到隔膜25上，并在隔膜25上扩散，试剂瓶中的电解液21经毛细现象，不间断的给隔膜25提供充足的电解液21，计时结束，记录所用时间t，启动下降键17，升降台191下移，使隔膜25和毛细管24上端分开，再次按下停止键18；通过刻度尺14可读出电解液21在隔膜25上扩散的长度L，再根据隔膜25对电解液21的浸润速率v＝L/(2*t)，得出v的数值，润湿性好则电解液21扩散快，若润湿性差则电解液21扩散慢，即v的数值越大，隔膜25对电解液21的浸润性就越好，反之则越差，从而定性判定隔膜25对电解液21的浸润性。

本发明还公开一种隔膜25浸润性测试方法，包括以下步骤：

步骤一：通过左夹持件121和右夹持件131分别夹持待测试隔膜25的两端，使待测试隔膜25横向拉直；

步骤二：通过毛细管24将电解液容器20内的电解液21输送至待测试隔膜25一定时间t，该时间t从电解液21与待测试隔膜25接触开始计时，所述时间t为1min，每次测试时电解液容器20内的液面高度相同，所述电解液容器20内的电解液21体积大于电解液容器20总容积的3/4；

步骤三：通过刻度尺14读取电解液21在待测试隔膜25上扩散的长度L；

步骤四：通过浸润速率公式v＝L/(2*t)计算出浸润速率v的数值。

所述待测试隔膜25的长度为19cm～21cm，优选为20cm，宽度为0.4cm～0.6cm，优选为0.5cm。

所述毛细管24的长度为9cm～11cm，优选为10cm，孔径为0.04cm～0.06cm，优选为0.05cm。

综上所述，本发明通过设置左夹持件和右夹持件使隔膜横向悬挂，利用毛细管将电解液容器中的电解液向上转移至隔膜下表面，并使电解液在隔膜上横向扩散，从而避免受重力影响，扩散速度更均匀，测试精度更高，效果更好；采用蝴蝶夹方便隔膜夹持或取出，操作简单；通过在底座上设置电源、上升、下降、停止键，方便人员进行测试操作，设置左、右活动块实现刻度尺或左、右夹持件上下调节，方便调节刻度尺或隔膜高度，从而方便刻度尺的读数；该装置结构简单，设置合理，制造成本低，可靠性好，利于推广。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。