一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法技术

本发明专利技术公开了一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，包括以下步骤：首先将涂有涂层的隔膜与极片重叠在一起，同时通过辊压机，使隔膜与极片热压粘结在一起，其中涂覆有涂层的一面面对电极片，再将粘结好的聚合物涂覆隔膜与极片裁样得到条状试样；再用万能拉伸试验机将条状试样剥离开，记录分离时的力值；并计算聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度；本发明专利技术操作简便，设备简单，检测重复性好，工作效率高，能较准确快捷的聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压后粘结强度数值，可适用于各种不同规格的聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压后粘结强度的检测过程，应用范围广。

Method for characterizing bonding force between polymer coated lithium battery separator and pole piece

Characterization of the invention discloses a method for adhesion between polymer coated lithium battery diaphragm and the electrode plate, which comprises the following steps: firstly coated with the diaphragm and the electrode are overlapped together, at the same time by roller press, the diaphragm and the electrode plate thermocompression bonding together, the coated side face electrode slices. The polymer coated diaphragm bonded well with sheet sample obtained strip samples; using universal tensile testing machine will peel off strip sample, record separation force value; and the calculation of bond strength between polymer coated diaphragm and the electrode plate; the invention has the advantages of simple operation, simple equipment, good testing repeatability, high working efficiency that can value between polymer coated lithium ion battery separator and the pole piece is accurate and quick after hot pressing bonding strength, suitable for all kinds of different specifications of the polymer coated lithium ion battery The testing process of the bonding strength between the diaphragm and the pole plate after hot pressing has wide range of applications.

【技术实现步骤摘要】
一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法
本专利技术属于材料测试
，尤其涉及一种聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压粘结力的表征方法。
技术介绍
随着锂离子电池行业的发展，对锂离子电池的硬度要求越来越高，聚合物涂覆隔膜也因此应运而生。聚合物涂覆隔膜是以多孔聚烯烃隔膜为基体，表面涂覆一层有机材料，通过特殊工艺处理，和基体粘结在一起，因为其涂覆的有机化合物本身的特质，使得用其涂覆的隔膜在高温、高压力下能与电池极片粘结在一起，从而提升电池的硬度，达到保护电池电芯的作用，因此聚合物涂覆隔膜与极片之间热压后的粘结强度是衡量聚合物涂覆隔膜性能的一项重要指标，若其粘结强度较小，与基体的粘结性能差，无法起到硬化电池、保护电池的作用，不能不能满足电池对硬度的要求。目前，工业上用于衡量聚合物涂覆隔膜与极片之间热压后的粘结强度的方法为：将极片与隔膜卷绕成电芯后，用热压整形机热压卷芯，通过肉眼观察隔膜与电池极片的粘结效果，然而，由于卷芯宽度较窄，且热压后有折痕，以及折痕的位置由于受力的不均匀性没有粘结性，只通过肉眼观察而隔膜与极片之间的粘结效果，不仅不能测量粘结力的大小，而且测量过程中存在很大的人为主观因素，测试结果存在很大的误差，不能给隔膜厂家以及电池厂家以有效的指导，因此，亟需一种能够对聚合物涂覆隔膜与极片之间热压后的粘结力大小的进行量化表征的方法，提高测量的精准性。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的主要目的为提供种聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压后粘结力的表征方法，从而能够实现方便快捷的测试聚合物涂覆隔膜与极片之间热压后的粘结强度，提高测试结果的精准性，为各电池生产厂家选择隔膜时提供可靠依据。本专利技术的专利技术人发现，仅仅通过肉眼观察隔膜与极片之间的粘结效果，存在很大的误差，当涂层种类、电极片种类中存在变化，无法及时准确的测量隔膜与电极片的粘结效果，使得生产出来的电池存在电池的硬度参差不齐，严重影响电池的质量，给实际生产带来的很大困扰。本专利技术提供了一种聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压粘结力的表征方法，包括以下步骤：(1)将涂有涂层的隔膜与极片重叠在一起，同时通过辊压机，使隔膜与极片热压粘结在一起，其中涂覆有涂层的一面面对电极片，再将粘结好的聚合物涂覆隔膜与极片裁样得到条状试样；(2)用万能拉伸试验机将步骤(1)得到的条状试样剥离开，记录分离时的力值；(3)通过步骤(2)得到的力值计算出聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度。作为一种优选方式，所述隔膜为聚偏氟乙烯、丙烯酸酯类涂覆膜中的的一种。作为一种优选方式，所述隔膜的厚度范围为9μm～32μm，所述涂层的厚度范围为0.5μm～4μm。作为一种优选方式，所述步骤(1)中热压的温度范围为80～100℃。作为一种优选方式，所述步骤(1)中热压的压力范围为1Mpa～2Mpa。作为一种优选方式，所述步骤(1)中辊压机的辊压速度范围为2mm/min～10mm/min。作为一种优选方式，所述步骤(1)中条状试样的宽度范围为12～16mm，优选为15mm。作为一种优选方式，所述步骤(1)中所述裁样的方向与涂覆隔膜垂直方向。作为一种优选方式，所述步骤(2)步骤中万能拉伸试验机的测试速度范围为80～120mm/min；优选为100mm/min。作为一种优选方式，所述步骤(2)步骤中条状式样的有效剥离粘合面长度范围为80～120mm，优选为100mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术操作简便，设备简单，检测人员可独立操作，检测重复性好，检测工作效率高，能较准确快捷的聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压后粘结强度数值，可适用于各种不同规格的聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压后粘结强度的检测过程，应用范围广，为厂家提供准确的依据。附图说明图1：本专利技术中隔膜与极片通过辊压机热压粘结示意图；图2：本专利技术中万能拉伸试验机测试粘结力的示意图；其中附图2中：1、极片；2、隔膜。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。根据本专利技术提供的聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压粘结力表征方法，其中辊压机的型号为MSK-HRP-01，万能拉伸试验机的型号为CMT6202，所述聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度＝剥离力/剥离宽度。本专利技术中所指剥离强度是指在规定的剥离条件下，使热压后的聚合物涂覆隔膜与极片之间的分离时单位宽度所能承受的载荷，单位为gf/cm，剥离强度＝剥离力/剥离宽度。根据本专利技术所提供的聚合物涂覆锂离子电池隔膜与极片之间热压粘结力表征方法，包括以下步骤：(1)将涂有涂层的隔膜与极片重叠在一起，同时通过辊压机，使隔膜与极片热压粘结在一起，其中涂覆有涂层的一面面对电极片，再将粘结好的聚合物涂覆隔膜与极片裁样得到条状试样；(2)用万能拉伸试验机将步骤(1)得到的条状试样剥离开，记录分离时的力值；(3)通过步骤(2)得到的力值计算出聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度。本专利技术用可调节温度和压力的辊压机，将隔膜与极片慢速通过辊压机，使隔膜与极片粘结在一起，其中涂覆面对极片，通过调节辊压机的温度和压，模拟了电芯热压的条件，再将粘结好的聚合物涂覆隔膜与极片制成一定宽度以及长度的条状试样，用万能拉伸试验机，将隔膜与极片以一定的速度剥离开，通过拉伸试验机自动得出的隔膜与极片分离时的力值大小，计算出聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度。根据本专利技术，本专利技术中聚合物涂覆隔膜可以是锂离子电池领域常技术人员所公知的高分子薄膜，如PVDF涂覆膜、丙烯酸酯类涂覆膜。根据本专利技术，本专利技术中对锂离子电池涂覆膜的厚度没有特别的要求，可以为本领域技术人员所公知，其范围为9μm～32μm(如9μm、15μm、20μm、25μm、28μm、32μm或上述数值之间的任意值)，本专利技术中涂覆膜涂层厚度没有特别的要求，可以为本领域技术人员所公知，其范围为0.5μm～4μm之间(如0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、4μm)或上述数值之间的任意值)，本专利技术对涂覆膜的性质没有特殊要求，可以为单面涂覆，也可以为双面涂覆。根据本专利技术，为了提高隔膜与极片得粘结效果，所述步骤(1)中辊压机热压的温度范围为60℃-110℃，(如60℃、70℃、80℃、85℃、90℃、95℃、100℃、110℃或上述数值之间的任意值)，优选为80℃～100℃。根据本专利技术，为了提高隔膜与极片得粘结性能，所述步骤(1)中辊压机热压的压力范围为1Mpa～2Mpa。根据本专利技术，本专利技术对所述步骤(1)中辊压机的辊压速度没有特殊的要求，可以为本领域技术人员公知，其范围可以为1mm/min～18mm/min，(如1mm/min、2mm/min、3mm/min、5mm/min、10mm/min、15mm/min、18mm/min或上述数值之间的任意值)，优选2mm/min-10mm/min；根据本专利技术，若裁样后的条状试样太宽，操作不方便；若样品条太窄，则不能全面有效的表征其粘结强度，为了提高测试的准确性所述步骤(1)中条状试样的宽度范围为12～16mm，(如12mm、13mm、14mm、15mm、16mm或上述数值之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将涂有涂层的隔膜与极片重叠在一起，同时通过辊压机，使隔膜与极片热压粘结在一起，其中涂覆有涂层的一面面对电极片，再将粘结好的聚合物涂覆隔膜与极片裁样得到条状试样；(2)用万能拉伸试验机将步骤(1)得到的条状试样剥离开，记录分离时的力值；(3)通过步骤(2)得到的力值计算出聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度。

【技术特征摘要】
1.一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将涂有涂层的隔膜与极片重叠在一起，同时通过辊压机，使隔膜与极片热压粘结在一起，其中涂覆有涂层的一面面对电极片，再将粘结好的聚合物涂覆隔膜与极片裁样得到条状试样；(2)用万能拉伸试验机将步骤(1)得到的条状试样剥离开，记录分离时的力值；(3)通过步骤(2)得到的力值计算出聚合物涂覆隔膜与极片之间的粘结强度。2.根据权利要求1所述的一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，其特征在于，所述隔膜为聚偏氟乙烯、丙烯酸酯类涂覆膜中的的一种。3.根据权利要求1或2所述的一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，其特征在于，所述隔膜的厚度范围为9μm～32μm，所述涂层的厚度范围为0.5μm～4μm。4.根据权利要求1所述的一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，其特征在于，所述步骤(1)中热压的温度范围为80～100℃。5.根据权利要求1所述的一种聚合物涂覆锂电池隔膜与极片之间粘结力的表征方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦银银，平翔，许建光，廖柳辉，陈良，
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：广东,44