胶粘带剥离强度测试板、耐受电解液性能测试实验套件的制作方法

[0001]
本实用新型涉及质量检测标准领域，特别是涉及一种胶粘带剥离强度测试板以及胶粘带耐受电解液性能测试实验套件。


背景技术：

[0002]
锂电池包括正极材料、负极材料和电解液。其中，电解液是锂电池核心组成部分之一，其主要成分包括六氟磷酸锂、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯等，具有腐蚀特性。用于电池内正负材料的固定和绝缘的胶粘带，其工作环境为电解液，因此需要具有耐锂离子电池电解液的性能，耐电解液测试也是胶粘带必备的基本测试项目。
[0003]
现行的胶粘带耐电解液测试方法是将胶粘带粘贴于铜箔或铝箔上，再放入电解液中，一段时间后，观察胶粘带是否出现起拱、移位、穿透的现象，电解液是否掉色，以及撕开胶带后是否残胶等，来判定电解液对胶粘带的影响，进一步判断胶粘带是否合格。这种方法简单直接，但是受主观因素影响较大，测试方法没有标准化，同时，这种测试方法缺乏量化指标，也缺乏标准的测试工具，不利于准确判别胶粘带产品合格与否，实验结果难于重现。


技术实现要素：

[0004]
基于此，有必要提供一种能够应用于胶粘带耐电解液标准化测试的胶粘带剥离强度测试板以及胶粘带耐受电解液性能测试实验套件。
[0005]
一种胶粘带剥离强度测试板，所述胶粘带剥离强度测试板具有第一板面、与所述第一板面相对设置的第二板面、第一侧面、与所述第一侧面相对设置的第二侧面、第三侧面以及与所述第三侧面相对设置的第四侧面，各侧面均与所述第一板面以及所述第二板面连接，所述第一板面、第二板面用于供胶粘带进行粘贴，所述第一侧面、所述第二侧面以及所述第三侧面上均设置有刻度标识。
[0006]
在其中一个实施例中，所述胶粘带剥离强度测试板为矩形板。
[0007]
在其中一个实施例中，所述第一侧面与所述第二侧面之间的距离为100mm～180mm，所述第三侧面与所述第四侧面之间的距离为10mm～50mm。
[0008]
在其中一个实施例中，所述第一板面与所述第二板面之间的距离为0.5mm～2.5mm。
[0009]
在其中一个实施例中，所述第一板面和第二板面的表面粗糙度为ra25nm～ra75nm。
[0010]
在其中一个实施例中，所述胶粘带剥离强度测试板为不锈钢板、铝板、铝塑板、铜板、铜塑板或玻璃板。
[0011]
一种胶粘带耐受电解液性能测试实验套件，包括上述任一实施例所述的胶粘带剥离强度测试板以及胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶，所述胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶具有用于容纳所述胶粘带剥离强度测试板的内腔。
[0012]
在其中一个实施例中，所述胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶包括瓶身和瓶盖，
所述瓶身具有所述内腔以及与所述内腔连通的瓶口端，所述瓶口端设有外螺纹，所述瓶盖包括连接部和封闭部，所述连接部呈环状，所述连接部的一端连接于所述封闭部，所述连接部设有与所述外螺纹配合的内螺纹，当所述内螺纹与所述外螺纹完全配合时，所述瓶口端与所述封闭部之间具有供胶粘带的未粘贴部分放置的存放间距。
[0013]
在其中一个实施例中，所述存放间距为5mm～50mm。
[0014]
在其中一个实施例中，所述瓶身为直筒形。
[0015]
本申请发明人以其在本领域的长期经验累积和大量创造性的实验，研究得到了一种胶粘带耐电解液的测试方法，该方法通过将待测胶粘带贴合于标准测试板上，然后浸入电解液中，45℃-95℃下放置4h-24h，取出，吸干电解液，对吸干电解液后的所述试验件的待测胶粘带和标准测试板之间的剥离强度进行测量，得剥离强度i，对所述对照件的待测胶粘带和标准测试板之间的剥离强度进行测量，得剥离强度ii。以浸泡电解液前后胶粘带与测试板的剥离强度变化作为评价标准，对照胶粘带标准或要求，实施量化手段准确判别胶粘带产品合格与否。
[0016]
上述胶粘带剥离强度测试板以及包含有上述胶粘带剥离强度测试板的胶粘带耐受电解液性能测试实验套件可作为上述方法的标准测试工具。胶粘带剥离强度测试板在相对设置的第一侧面和第二侧面上设置刻度标识，方便胶粘带在特定位置进行粘贴，如在胶粘带剥离强度测试板上居中粘贴，避免粘贴偏斜，保证各个平行实验的样品所受剝离力均匀一致，由于测试开始时需要剥离特定长度的胶粘带，舍弃该特定长度的剥离强度测试数据，在第三侧面上设置刻度标识，可以方便判断剥离的长度。同时，刻度标识设置在第一侧面、第二侧面以及第三侧面上，可以避免对用于供胶粘带进行粘贴第一板面和第二板面的位置偏差而影响测试的准确性。
附图说明
[0017]
图1为一实施例的胶粘带剥离强度测试板的结构示意图；
[0018]
图2为图1所示胶粘带剥离强度测试板的俯视图；
[0019]
图3为一实施例的胶粘带耐受电解液性能测试实验套件中胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶的一个轴向的剖面示意图；
[0020]
图4为图3所示胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶的另一个轴向的剖面示意图；
[0021]
图5为图3所示胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶的一个径向的剖面示意图。
具体实施方式
[0022]
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0023]
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0024]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领
域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]
请参考图1所示，本实用新型一实施例的胶粘带剥离强度测试板100具有第一板面110、第二板面120、第一侧面130、第二侧面140、第三侧面150以及第四侧面160。第一板面110与第二板面120相对设置，第一侧面130与第二侧面140相对设置，第三侧面150与第四侧面160相对设置。各侧面均与第一板面110以及第二板面120连接。第一板面110、第二板面120用于供胶粘带进行粘贴。第一侧面130、第二侧面140以及第三侧面150上均设置有刻度标识101。
[0026]
本申请发明人以其在本领域的长期经验累积和大量创造性的实验，研究得到了一种胶粘带耐电解液的测试方法，在本实用新型中，亦称之为“吴氏法”。吴氏法通过将待测胶粘带贴合于标准测试板上，然后浸入电解液中，45℃-95℃下放置4h-24h，取出，吸干电解液，对吸干电解液后的所述试验件的待测胶粘带和标准测试板之间的剥离强度进行测量，得剥离强度i，对所述对照件的待测胶粘带和标准测试板之间的剥离强度进行测量，得剥离强度ii。以浸泡电解液前后胶粘带与测试板的剥离强度变化作为评价标准，对照胶粘带标准或要求，实施量化手段准确判别胶粘带产品合格与否。
[0027]
上述胶粘带剥离强度测试板100可作为上述方法的标准测试工具。在本实用新型中，对应于“吴氏法”，胶粘带剥离强度测试板亦称之为“吴氏板”。胶粘带剥离强度测试板100在相对设置的第一侧面130和第二侧面140上设置刻度标识101，方便胶粘带在特定位置进行粘贴，如在胶粘带剥离强度测试板100上居中粘贴，避免粘贴偏斜，保证进行180度剝离强度试验时各个平行实验的样品的拉力均匀一致，由于测试开始时需要剥离特定长度的胶粘带，舍弃该特定长度的剥离强度测试数据，在第三侧面150上设置刻度标识101，可以方便判断剥离的长度。
[0028]
其中，刻度标识101可以是凸纹或凹纹。
[0029]
在其中一个示例中，胶粘带剥离强度测试板100为矩形板。更具体地，第一侧面130与第二侧面140平行设置，第一侧面130与第一板面110、第二板面120、第三侧面150、第四侧面160垂直设置；第三侧面150与第四侧面160平行设置，第三侧面150与第一板面110、第二板面120垂直设置。
[0030]
在其中一个示例中，第一侧面130与第二侧面140之间的距离为100mm～180mm，第三侧面150与第四侧面160之间的距离为10mm～50mm。进一步地，在其中一个示例中，第一侧面130与第二侧面140之间的距离为120mm，第三侧面150与第四侧面160之间的距离为40mm。
[0031]
在其中一个示例中，第一板面110与第二板面120之间的距离，即胶粘带剥离强度测试板100的厚度为0.5mm～2.5mm。进一步地，在其中一个示例中，第一板面110与第二板面120之间的距离为1mm～2mm。在一些具体的示例中，第一板面110与第二板面120之间的距离为1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm。
[0032]
第一板面110和第二板面120作为胶粘带的粘贴测试位置，具有特定的表面粗糙度。在制作过程中，通过抛光，获得第一板面110和第二板面120特定的表面粗糙度。可以理解，第一板面110和第二板面120的表面粗糙度均一，避免表面粗糙度不均导致检测结果不准确的情况。
[0033]
在其中一个示例中，第一板面110和第二板面120的表面粗糙度为ra25nm～ra75nm。进一步地，在其中一个示例中，第一板面110和第二板面120的表面粗糙度为ra40nm～ra60nm。在一些具体的示例中，第一板面110和第二板面120的表面粗糙度为ra30nm、ra35nm、ra45nm、ra70nm。
[0034]
在其中一个示例中，胶粘带剥离强度测试板100为不锈钢板、铝板、铜板、铝塑板、铜塑板或玻璃板，具有较强的抗拉强度，并且在电解液中化学性质稳定，避免被电解液腐蚀而导致检测结果不准确的情况。
[0035]
在一个具体的示例中，胶粘带剥离强度测试板100为sus316不锈钢板。
[0036]
进一步地，本实用新型还提供一种胶粘带耐受电解液性能测试实验套件，其特征在于，包括上述任一示例的胶粘带剥离强度测试板以及胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶具有用于容纳胶粘带剥离强度测试板的内腔。
[0037]
请参考图3至图5所示，在其中一个示例中，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200包括瓶身210以及分隔层220。
[0038]
其中，瓶身210具有内腔，内腔用于放入粘贴有待测胶粘带的检测板，并加入电解液对其进行浸泡，以供后续对待测胶粘带浸泡电解液后的剥离强度进行检测。
[0039]
瓶身210瓶口端211以及瓶底端212。瓶口端211与内腔连通。可以理解地，通过瓶口端211可将检测板和电解液放入内腔中。瓶底端212与瓶口端211相对设置。
[0040]
分隔层220设置在内腔中，分隔层220从瓶底端212向瓶口端211延伸，以将内腔分隔成多个容置腔213。分隔层220上设有流通孔221以使分隔层220两侧的容置腔213连通。
[0041]
上述胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200，可作为上述方法(“吴氏法”)的标准测试工具。在本实用新型中，对应于“吴氏法”，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶亦称之为“吴氏瓶”。瓶身210的内腔中设置有分隔层220，以将内腔分隔成多个容置腔213，方便将测试板分隔开，防止多块测试板叠合，影响电解液的充分浸泡，同时分隔层220上设置有流通孔221，使得电解液在各容置腔213中流通，保证电解液在瓶内一致，保证各样品的测试环境一致。
[0042]
如图4所示，在其中一个示例中，流通孔221为从瓶底端212至瓶口端211方向延伸的长条状孔。在图示的具体示例中，分隔层220上设有两个从瓶底端212至瓶口端211方向排列的流通孔221。
[0043]
在其中一个示例中，内腔中设置有多个分隔层220，从而将内腔分隔成相应数量的容置腔213。在其中一个示例中，内腔中设置有3～6个分隔层220。在图示的具体示例中，内腔中分隔层220的数量为3个，3个分隔层220将内腔分隔成为4个容置腔213。
[0044]
在图示的具体示例中，分隔层的一端与瓶底端212连接，另一端与瓶口端211齐平。
[0045]
在其中一个示例中，瓶身210为直方形。
[0046]
在图示的具体示例中，瓶身210的径向截面为矩形。多个分隔层220平行设置，使得各容置腔213的径向截面为矩形。
[0047]
如图3和图5所示，在其中一个示例中，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200还包括瓶盖230，瓶盖230用于盖设于瓶口端211。
[0048]
在其中一个示例中，瓶盖230与瓶口端211通过螺纹235配合连接。
[0049]
在本示例中，瓶身210的瓶口端211为圆形，瓶口端211的外径尺寸为20mm-100mm。
[0050]
在其中一个示例中，瓶口端211设有外螺纹，瓶盖230包括连接部231、限位部232和封闭部233。连接部231呈环状，连接部231的一端连接于封闭部233从而与封闭部233配合形成盖槽234，连接部231设有与外螺纹配合的内螺纹，限位部232设置在盖槽234内，当瓶口端211旋入盖槽234时，瓶口端211能够与限位部232抵接，从而使瓶口端211与封闭部233之间具有供胶粘带的未粘贴部分放置的存放间距。该未粘贴部分后续可供夹具进行夹持，从而将胶粘带的粘贴部分进行剥离。
[0051]
在其中一个示例中，限位部232呈环状，限位部232的一端连接于封闭部233，另一端用于与瓶口端211抵接。
[0052]
在其中一个示例中，存放间距为5mm-50mm。进一步地，在其中一个示例中，存放间距为10mm-40mm。在一些具体的示例中，存放间距设置为20mm、30mm、35mm、45mm。
[0053]
在其中一个示例中，瓶身210的高度为100mm-200mm，适应于检测板的尺寸大小。
[0054]
在一个具体的示例中，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200中平行设置有3个分隔层220，可放置4片厚度为2mm的测试板，瓶身210的瓶口端211为圆形，瓶口端211的外径尺寸为30mm，瓶身210为方形空心柱体，径向尺寸为20mm
×
20mm，瓶身210的高度为150mm，存放间距为20mm。
[0055]
在另一个具体的示例中，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200中平行设置有4个分隔层220，可放置5片厚度为1mm的测试板，瓶身210的瓶口端211为圆形，瓶口端211的外径尺寸为30mm，瓶身210为方形空心柱体，径向尺寸为20mm
×
20mm，瓶身210的高度为150mm，存放间距为20mm。
[0056]
在又一个具体的示例中，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200中平行设置有9个分隔层220，可放置10片厚度为1mm的测试板，瓶身210的瓶口端211为圆形，瓶口端211的外径尺寸为30mm，瓶身210为方形空心柱体，径向尺寸为42mm
×
42mm，瓶身210的高度为160mm，存放间距为30mm。
[0057]
在其中一个示例中，分隔层220与瓶身210可拆卸式连接，可从瓶身210的内腔中取出分隔层。
[0058]
在其中一个示例中，内腔的侧壁上设置有插槽(图未示)，可与分隔层配合安装定位。
[0059]
进一步地，在其中一个示例中，胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶200还包括安装架(图未示)，安装架与分隔层220连接，安装架与瓶身210可拆卸式连接，可从瓶身210的内腔中取出安装架，方便清洗、更换及放置测试板。
[0060]
在其中一个示例中，内腔的底部上设置有底板(图未示)，配合承载测试板。
[0061]
优选地，瓶身210、分隔层220以及瓶盖230采用塑胶材质，可以是但不限于聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺和聚醚等。塑胶材质易于成型，并且在电解液中化学性质稳定。
[0062]
以下提供采用上述胶粘带耐受电解液性能测试实验套件进行胶粘带耐受电解液性能测试的方法的具体示例。
[0063]
该具体示例的胶粘带耐受电解液性能测试的方法包括以下步骤：
[0064]
(1)取待测胶粘带，将其置于温度为23
±
1℃、相对湿度为5 0
±
5％rh的环境中24h，进行状态调节。
[0065]
(2)取6块相同的胶粘带剥离强度测试板(sus316不锈钢板)，用丙酮分别擦拭其表面4次，并晾置30min。胶粘带剥离强度测试板为矩形板，宽度为40mm，长度为120mm，厚度为1mm，表面粗糙度ra为40nm。
[0066]
(3)将待测胶粘带扯去三至四圈，裁切宽度为25mm、长度为300mm的胶粘带共六条。选取其中一条裁切好的胶粘带，将胶粘带的一端粘贴在胶粘带剥离强度测试板的第一侧面，使胶粘带在宽度方向上居中，使胶粘带自然地置于胶粘带剥离强度测试板的第一板面上。然后使用2kg压辊机以300mm/min的速度来回滚压三次，使待测胶粘带与第一板面贴合，制得测试件。重复以上操作步骤，制得余下五件测试件。随机地、平均将测试件分为两组，每组三件，一组进行耐电解液试验，称为试验组，测试件称为试验件d、e、f，另外一组置于恒温恒湿测试环境中，称为对照组，相应的，测试件称为对照件a、b、c。
[0067]
(4)贴合后，放置15min，将试验组3个试验件分别置于胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶的3个相通的容置腔中，再向胶粘带耐受电解液性能测试实验瓶中灌满电解液，于65℃下放置6h，将3个试验件取出，分别用无尘纸吸干电解液，然后放置10min。
[0068]
(5)对3个对照件和吸干电解液后的3个试验件进行剥离强度试验，方法为：
[0069]
从胶粘带剥离强度测试板的一端剥下25mm的胶粘带，把胶粘带剥离强度测试板的一端夹在拉力试验机的夹具里，胶粘带自由端夹到另一夹具里，使自由端胶粘带与胶粘带剥离强度测试板呈现180度。在5
±
0.2mm/s的速率下180
°
连续剥离，负载夹具运转后，忽略第一个25mm胶粘带机械剥离时获得的值，以下一个50mm胶粘带获得的平均力值作为剥离力，转换为剥离强度。
[0070]
试验件的待测胶粘带和标准测试板之间的剥离强度称为剥离强度i；对照件的待测胶粘带和标准测试板之间的剥离强度称为剥离强度ii。
[0071]
通过剥离强度ii和剥离强度i的比值作为判断依据(剥离强度ii/剥离强度i
×
100％)，对照胶粘带标准或要求，判断待测胶粘带的耐电解液测试是否合格。通过胶粘带电解液衰减率作为判断依据，对照胶粘带标准或要求，判断待测胶粘带的耐电解液测试是否合格；所述的胶粘带电解液衰减率的计算方法为：(剥离强度ii-剥离强度i)/剥离强度ii
×
100％。
[0072]
3个对照件和3个试验件的剥离强度如表1所示。
[0073]
表1
[0074][0075]
上述胶粘带耐受电解液性能测试的方法(“吴氏法”)采用胶粘带耐受电解液性能测试实验套件(包括“吴氏板”和“吴氏瓶”)，对试验流程和评判方法进行了规范和标准化，具有标准化的测试流程，标准化的试验方法，标准化的数据处理，以及标准化的评判标准，最大程度减少胶粘带测试过程中受主观因素影响，利于在行业内推广。
[0076]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0077]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。