锂离子电池隔膜面电阻测试方法技术

本发明专利技术提供了一种锂离子电池隔膜面电阻测试方法，该方法包括如下步骤：将隔膜冲压成样品片并浸泡锂离子电解液，浸润后夹紧于两电极板之间并置于电解液中，电极板与电化学工作站连接，其夹持面抛光；将电阻值描在隔膜层数-电阻值坐标系上；按照上述步骤逐层叠加隔膜进行测试；计算离散点曲线斜率，隔膜面电阻=斜率×夹持面面积。同种隔膜至少进行两次测试，且任何两次所得隔膜面电阻的差值不超过5%，最后取各次测试所得隔膜面电阻的平均值，该平均值定为这种隔膜的最终面电阻值。测试前，将待测试隔膜在密封环境下用锂离子电解液浸泡两个小时。本发明专利技术提供的方法可方便准确地测出隔膜的面电阻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池测试
，尤其涉及一种。技术背景锂离子电池由正极、负极、隔膜、及电解液组成。隔膜置于正、负极之间，用于防止 正、负极直接接触，其仅允许离子通过，电子则不能通过隔膜。隔膜的孔隙结构和离子通过 率直接影响到锂离子电池的整体性能。隔膜内具有大量曲折贯通的微孔，离子通过微孔，在正、负极之间移动形成电池内 部导电回路，而电子则通过外部回路在正、负电极之间迁移形成电流。离子单位时间内穿过 隔膜单位面积的数量是衡量隔膜性能的重要标准之一。锂离子电池隔膜性能有两种评估方式，一种是测试电导率，另一种是测试面电阻。 现有技术中基本都采用测试电导率的方式评估隔膜的性能，采用该方式所得的测试值与真 实值之间存在较大误差，其原因在于较薄的隔膜进行电导率测试时，两极之间的距离很难 精确控制，同时电极板和隔膜接触面粗糙度也影响测试结果的准确度。因此，采用电导率的 方式评估隔膜的性能时，既要控制两极之间的距离，又要控制电极板距离和隔膜接触面粗 糙度，其所需要用到的设备多，测试工序也多，导致测试成本高。目前，锂离子电池隔膜面 电阻大都用通用测试面电阻的设备测试，而专门用于测试锂离子电池隔膜面电阻的方法很 少，现有专门用于测试锂离子电池隔膜面电阻的方法复杂、操作不方便，其测试成本也高， 而且测试结果误差也大，有些甚至存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种步骤简单、操作容易、测试成 本低的，该方法所得测试值与真实值之间的误差小。本专利技术提供的是这样实现的，一种锂离子电池隔 膜面电阻测试方法，该方法包括如下步骤将待测试隔膜冲压成合适大小的样品片，并在密封环境下用锂离子电解液浸泡所 述待测试隔膜；所述待测试隔膜充分浸润后，将其夹紧于两电极板之间，并将两所述电极板置于 锂离子电解液中，其中，两所述电极板分别通过导线与可测试电阻的电化学工作站电性连 接，两所述电极板的夹持面大小相同且皆为抛光平面，所述待测试隔膜大小与所述夹持面 大小相同，两所述夹持面和所述待测试隔膜三者重合；或其中一电极板的夹持面宽度小于 另一电极板的夹持面宽度且两夹持面皆为抛光平面，所述待测试隔膜宽度大于较大电极板 的夹持面宽度，两所述电极板的夹持面中心与所述待测试隔膜中心在同一直线上；测试两所述电极板之间的电阻值，并将该电阻值描在横坐标为隔膜层数、纵坐标 为电阻值的坐标系对应位置上；叠加第二层所述待测试隔膜测试电阻值，并将所得电阻值描在所述坐标系对应位置上；按照上述步骤每次叠加一层待测试隔膜进行测试，且至少测试四层所述待测试隔 膜叠加的电阻值，并分别将所有测得电阻值描在所述坐标系对应位置上；计算所述坐标系上所有离散点的线性拟合度及斜率，若所述所有离散点的线性拟 合度大于O. 999，则将其斜率代入公式R=kXS中，其中k为所述斜率，S为所述较小夹持面 的面积，若两所述夹持面大小相同，则S为任一所述夹持面的面积，R即为计算所得的隔膜 面电阻。进一步地，同种隔膜至少进行两次测试，且任何两次所得隔膜面电阻的差值不超 过5%，最后取各次测试所得隔膜面电阻的平均值，该平均值定为这种隔膜的最终面电阻值。优选地，测试前，将所述待测试隔膜在密封环境下用锂离子电解液浸泡两个小时。本专利技术提供的具有下列技术效果I)测试前，将隔膜浸泡于电解液中，并充分浸润，在测试时可使得离子更容易地穿 梭于隔膜之间，更真实地模拟电池使用时的状态；隔膜在密封环境下浸泡电解液，可防止电 解液与空气发生化学反应而影响电解液的纯度，保证测试结果的准确度。两电极板的夹持 面皆为抛光平面可保证其与隔膜完全贴合而不存在较大间隙或气泡，确保测试结果的准确 性。以逐层叠加隔膜进行测试电阻的方式进行多层隔膜电阻测试，将每叠加一层隔膜所测 得的电阻值描于隔膜层数-电阻值坐标系上，并以求所有离散点线性拟合度和斜率的方式 来计算面电阻，可以进一步保证测试结果的准确性，而且测试结果直观，也便于最终结果的 计算。2)同种隔膜至少进行两次测试，且任何两次所得隔膜面电阻的差值不超过5%，最 后取各次测试所得隔膜面电阻的平均值，该平均值定为这种隔膜的最终面电阻值。这种方 法所得的面电阻值可以减少外界不可知因素所带来的误差，可以进一步保证测试结果的准 确性。3)测试前，将待测试隔膜在密封环境下用锂离子电解液浸泡两个小时，既可保证 隔膜被完全浸润，又可节约测试所用的时间。附图说明图1为本专利技术实施例中锂离子电池隔膜面电阻测试装置的剖视图。图2为本专利技术实施例中绝缘配重和绝缘盖板的剖视图。图3为本专利技术实施例中上电极板和绝缘环套的剖视图。图4为本专利技术实施例中下电极板的剖视图。图5为本专利技术实施例中绝缘外壳的剖视图。图6为本专利技术实施例中锂离子电池隔膜面电阻测试装置与电化学工作站电性连 接的示意图。图7为本专利技术实施例中第一次测试A厂生产的隔膜面电阻所得的坐标系。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种，该方法包括如下步 骤将待测试隔膜冲压成合适大小的样品片，并在密封环境下用锂离子电解液浸泡所 述待测试隔膜；所述待测试隔膜充分浸润后，将其夹紧于两电极板之间，并将两所述电极板置于 锂离子电解液中，其中，两所述电极板分别通过导线与可测试电阻的电化学工作站电性连 接，两所述电极板的夹持面大小相同且皆为抛光平面，所述待测试隔膜大小与所述夹持面 大小相同，两所述夹持面和所述待测试隔膜三者重合；或其中一电极板的夹持面宽度小于 另一电极板的夹持面宽度且两夹持面皆为抛光平面，所述待测试隔膜宽度大于较大电极板 的夹持面宽度，两所述电极板的夹持面中心与所述待测试隔膜中心在同一直线上；开启电化学工作站测试两所述电极板之间的电阻值，并将该电阻值描在横坐标为 隔膜层数、纵坐标为电阻值的坐标系对应位置上；叠加第二层所述待测试隔膜测试电阻值，并将所得电阻值描在所述坐标系对应位 置上；按照上述步骤每次叠加一层待测试隔膜进行测试，且至少测试四层所述待测试隔 膜叠加的电阻值，并分别将所有测得电阻值描在所述坐标系对应位置上；计算所述坐标系上所有离散点的线性拟合度及斜率，若所述所有离散点的线性拟 合度大于O. 999，则将其斜率代入公式R=kXS中，其中k为所述斜率，S为所述较小夹持面 的面积，若两所述夹持面大小相同，则S为任一所述夹持面的面积，R即为计算所得的隔膜 面电阻。上述步骤中，将待测试隔膜冲压成合适的样品片并将其放在密封环境下浸泡锂离 子电解液是测试前的准备工作，测试前浸泡电解液的目的是为了使隔膜，完全浸润在测试 时离子更容易地穿越于隔膜之间，更真实地模拟电池使用时的状态，保证测试结果的准确 性。由于要使隔膜充分浸润所需的时间较长，若将电解液暴露空气中，则电解液容易吸潮或 与空气中的物质发生化学反应，影响电解液的纯度和导电性，从而导致测试结果不准确，因 此，在密封环境下浸泡隔膜是必要的。两电极板的夹持面皆为抛光平面可保证其与隔膜完全贴合而不存在较大间隙或 气泡，确保测试结果的准确性。虽然夹持面不进行抛光处理在表面上看起来依然是平滑的， 但在微观状态下依然是粗糙的，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池隔膜面电阻测试方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：将待测试隔膜冲压成合适大小的样品片，并在密封环境下用锂离子电解液浸泡所述待测试隔膜；所述待测试隔膜充分浸润后，将其夹紧于两电极板之间，并将两所述电极板置于锂离子电解液中，其中，两所述电极板分别通过导线与可测试电阻的电化学工作站电性连接，两所述电极板的夹持面大小相同且皆为抛光平面，所述待测试隔膜大小与所述夹持面大小相同，两所述夹持面和所述待测试隔膜三者重合；或其中一电极板的夹持面宽度小于另一电极板的夹持面宽度且两夹持面皆为抛光平面，所述待测试隔膜宽度大于较大电极板的夹持面宽度，两所述电极板的夹持面中心与所述待测试隔膜中心在同一直线上；测试两所述电极板之间的电阻值，并将该电阻值描在横坐标为隔膜层数、纵坐标为电阻值的坐标系对应位置上；叠加第二层所述待测试隔膜测试电阻值，并将所得电阻值描在所述坐标系对应位置上；按照上述步骤每次叠加一层待测试隔膜进行测试，且至少测试四层所述待测试隔膜叠加的电阻值，并分别将所有测得电阻值描在所述坐标系对应位置上；计算所述坐标系上所有离散点的线性拟合度及斜率，若所述所有离散点的线性拟合度大于0.999，则将其斜率代入公式R=k×S中，其中k为所述斜率，S为所述较小夹持面的面积，若两所述夹持面大小相同，则S为任一所述夹持面的面积，R即为计算所得的隔膜面电阻。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀峰，陈良，何方波，王今刚，
申请(专利权)人：深圳市星源材质科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：