具体实施方式

以下对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

本公开提供一种锂离子电池隔膜热稳定性测试方法，该方法包括：

a、将待测隔膜与极片进行压合，得到隔膜/极片组件，其中，所述压合的条件包括：压力为0.2-1.0MPa，温度为45-90℃；

b、使用高温热针刺穿所述隔膜/极片组件，然后测量刺穿孔周围隔膜的热收缩面积；并且根据所述热收缩面积的大小判断所述待测隔膜的热稳定性的高低。

进一步地，通过上述方法测得待测隔膜的热收缩面积越小，说明待测隔膜的热稳定性越高，反之，测得待测隔膜的热收缩面积越大，说明待测隔膜的热稳定性越低。

本公开发明人发现，在隔膜的实际运用过程中，需要将隔膜与极片压合形成隔膜/极片组件(一般为电芯)，压合后的隔膜与极片之间存在的粘结力会影响隔膜在高温条件下的热收缩性能，因此，若仅对隔膜单独进行热稳定性测试得到的测试结果不能真实反应隔膜在工作环境下的热稳定性。此外，单独测试整张隔膜的热稳定性时，若温度高于150℃，则隔膜表面会出现异向热收缩，难以准确测出隔膜的真实热收缩率。

本公开通过将待测隔膜与极片进行压合形成隔膜/极片组件，然后利用高温热针刺穿所述隔膜/极片组件，并测量刺穿孔周围待测隔膜的热收缩面积，根据所述热收缩面积的大小判断所述待测隔膜的热稳定性的高低。在测试之前将待测隔膜与极片压合形成隔膜/极片组件，可以模拟待测隔膜在电池内部的工作状态，使待测隔膜的测试环境更加贴近于其真实的工作环境，从而使测试结果更能真实反应待测隔膜在工作环境下的热稳定性，测试结果更加准确；同时，使用高温热针刺穿隔膜/极片组件进行测量，避免待测隔膜整体处于高温下而出现异向热收缩，从而可以支持更高且更宽范围的测试温度。

此外，如图1所示，本公开的测试方法中，高温热针刺穿隔膜/极片组件后处于悬空状态，不会接触其他导热介质，高温热针的温度在测试过程中不会受到除测试组件之外的外部介质的影响，能够较精确地控制测试温度，进一步增加测试结果的准确性。

根据本公开，为了进一步增加测试结果的准确性，优选情况下，该方法还可以包括：

将所述隔膜/极片组件置于电解液中浸泡5-10min后取出，然后再进行步骤b所述的操作。电解液是电池内部的重要组成部分，将隔膜/极片组件置于电解液中浸泡一段时间，进一步模拟了待测隔膜在电池内部与电解液接触的工作环境，使测试结果更加贴近于待测隔膜在工作环境下的真实热稳定性，进一步增加测试结果的准确性。

根据本公开，为了进一步提高上述测试方法测试结果的准确性，使测试结果与待测隔膜在工作环境下的热稳定性，优选情况下，该方法还可以包括：

在步骤a中，将所述隔膜、所述极片和电解液装配成锂离子电池，并经过高温加压化成后，从所述锂离子电池中拆解出用于进行步骤b的高温热针刺的隔膜/极片组件。在上述技术方案中，将从锂离子电池中拆解出来的隔膜/极片组件作为热稳定性的测试对象，由于刚从锂离子电池中拆解出，待测隔膜的测试环境与其在电池内部的工作环境基本相同，测试结果能充分反应待测隔膜在工作环境下的真实热稳定性，测试结果准确性更高。

根据本公开，为了进一步增加测试结果的准确性，优选情况下，步骤a中的所述拆解的操作与步骤b中所述高温针刺的操作的时间间隔不大于30min。在上述优选情况下，可以避免隔膜/极片组件从电池中拆解出的时间过长而导致电解液干涸，影响测试结果的准确性。

根据本公开，所述隔膜/极片组件的组成类型可以在较宽的范围内选择，例如，所述隔膜/极片组件可以包括隔膜/正极片组件、隔膜/负极片组件和正极片/隔膜/负极片组件中的至少一种。

根据本公开，所述高温热针的温度可以在较大的范围内变化，例如，所述高温热针的温度可以为200-450℃。

根据本公开，所述高温热针的直径大小可以在较宽的范围内选择，例如，所述高温热针的直径可以为1-5mm。

根据本公开，为了进一步控制待测隔膜热稳定性测试的时间，优选情况下，该方法还可以包括：

步骤b中，所述高温热针刺穿所述所述隔膜/极片组件后，保持静止5-60s后，抽出所述高温热针，然后再测量刺穿孔周围隔膜的热收缩面积。

根据本公开，该方法还可以包括：

改变所述极片类型后，重复步骤a-b所述的操作N次，N为大于等于1的正整数。本公开的测试方法，除了可以更准确地测试待测隔膜的热稳定性之外，还可以有诸多用途，例如，可以在测试过程中多次改变隔膜/极片组件中极片的种类，并测试待测隔膜与每种极片压合后的热收缩性能，从而评价待测隔膜与每种极片压合之后的结合效果，若测试结果显示热收缩性能越好，则代表待测隔膜与相应极片压合后的结合效果更好。本公开对不同隔膜/极片组件的测试结果如图2和图3所示。

根据本公开，可以采用多种方法测量待测隔膜的热收缩面积，例如，可以通过影像仪测量刺穿孔周围待测隔膜的热收缩面积。

下面通过实施例和对比例来进一步说明本公开，但是本公开并不因此而受到任何限制。

在以下实施例和对比例中，所用极片为正极片(铝箔厚度10μm，材料配方：钴酸锂:导电剂:粘结剂＝94:3:3wt％，压实密度3.8g/cm³)；电解液的配方为EC:EMC:DMC＝1:1:1v％；隔膜共7款(1、FZA0902，帝人；2、FZA0903，帝人；3、ZCP9LK，深圳中兴新材；4、ZCP12LK，深圳中兴新材；5、MC92S1D-01，捷力新能源；6、MC112S1D-01，捷力新能源；7、MC132S1D-01，捷力新能源)。

实施例

(1)分别将上述1-7号待测隔膜与极片进行压合，得到7组隔膜/极片组件，其中，所述压合的条件包括：压力为0.5MPa，温度为75℃；分别将上述7组隔膜/极片组件置于电解液中浸泡5min后取出，得到7组待测隔膜/极片组件；

(2)将高温热针的温度加热到400℃，待温度稳定后，分别将上述7组待测隔膜/极片组件置于操作平台上，操作平台上正对高温热针的区域有一直径大于高温热针直径的通孔，高温针直径为2.50mm，调整高温热针的高度使高温热针完全刺穿上述待测隔膜/极片组件，然后使高温热针保持静止10s，调整高温热针的高度使高温热针从刺穿孔中抽出，利用影像仪OMM分别测量刺穿孔周围上述1-7号待测隔膜的热收缩面积(在图2或图3中，待测隔膜的热收缩面积为隔膜收缩后的圆面积减去刺穿孔的面积)，并分别计算上述1-7号待测隔膜的热扩张率(为隔膜的热收缩面积比刺穿孔的面积)。

实施例测得上述1-7号待测隔膜的热收缩面积和热扩张率见表1。

表1

对比例

对比例使用如图4所示的装置进行隔膜热收缩面积和热扩张率的测量。

(1)取上述1-7号待测隔膜，分别裁切成100*50mm大小的样品；

(2)将厚度为20μm的铝箔平铺在光滑的玻璃板上，然后将隔膜平铺在铝箔上，并用压块将隔膜两端压住，防止隔膜在测试过程中移动；

(3)将直径为1.27mm的烙铁加热到400℃，待温度稳定后，将烙铁垂直刺向隔膜，保持静止10s，然后延竖直方向将烙铁移走，并利用影像仪OMM分别测量刺穿孔周围上述1-7号待测隔膜的热收缩面积(为隔膜收缩后的圆面积减去刺穿孔的面积)，并分别计算上述1-7号待测隔膜的热扩张率(为隔膜热收缩面积比刺穿孔的面积)。

对比例测得上述1-7号待测隔膜的热收缩面积和热扩张率见表2。

表2

测试例

利用实施例测试结果中热扩张率最小的4种待测隔膜(隔膜编号1、2、3、4)制作锂离子电池，作为测试组锂离子电池；利用对比例测试结果中热扩张率最小的4种待测隔膜(隔膜编号D-4、D-5、D-6、D-7)制作锂离子电池，作为对照组锂离子电池。按照UL1642标准，分别对上述测试组锂离子电池和对照组锂离子电池进行撞击安全测试，检测并记录每种锂离子电池的安全测试通过率。每种锂离子电池的安全测试通过率如表3所示。

表3

由表3可以看出，使用本公开的测试方法筛选出的热稳定性较好的隔膜，制成锂离子电池后，锂离子电池的撞击安全测试通过率整体显著高于利用对比例的方法筛选出的隔膜制作的锂离子电池，说明本公开提供的锂离子电池隔膜热稳定性的测试方法的测试结果更能反应隔膜在工作环境下的热稳定性，测试结果更加准确，更加具有指导意义。

以上详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。