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鋰離子電池用聚烯烴隔膜測試方法評述

更新時(shí)間:2023-11-06      點(diǎn)擊次數:846

       隔膜是鋰電池重要組成部分,隔膜具備電子絕緣性,可以避免出現短路現象;同事具備離子導電性,可以保證電池的電化學(xué)性能。隔膜對電池的容量、循環(huán)性能、充放電倍率等有顯著(zhù)影響;尤其對電池的安全性有較大影響。所以電池隔膜的優(yōu)劣性直接影響電池的綜合性能。我們可以用可測量的一些理化指標以及電化學(xué)指標來(lái)判斷對電池性能的影響(文末附推薦設備清單)。

電池隔膜.JPG

2018全國堿性蓄電池標準化技術(shù)委員會(huì )和中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )組織相關(guān)企業(yè)制定的《鋰離子電池用聚烯烴隔膜》國家標準(標準編號:GB/T36363-2018),該標準將于201911日施行。

標注中規定了鋰離子電池聚烯烴隔膜的要求、實(shí)驗方法、檢驗規則等信息。針對標準要求整理了部分關(guān)鍵的測試項目。

測試項目

對隔膜性能意義

對電池影響

厚度

厚度均勻性

內阻、容量、安全性

拉伸強度/斷裂伸長(cháng)率

抗拉特定,加工適應性

制造過(guò)程的安全性

穿刺強度

耐顆粒、毛刺的穿刺能力

短路率、安全性

熱收縮率

受熱環(huán)境中尺寸穩定性

安全性、循環(huán)性能







1、厚度測試

         厚度是所有材料的基本特性,厚度大小直接影響整體材料的物理性能。由于隔膜為多孔結構,如果采用光學(xué)無(wú)接觸測量方法的話(huà),數據波動(dòng)較大,穩定性不好。

采用機械測量方法來(lái)進(jìn)行測試,依據《GB/T 6672 塑料薄膜與薄片厚度的測定 機械測量法》標準。

標準要求:

厚度偏差.JPG

 

2拉伸強度/斷裂伸長(cháng)率

         目前拉伸強度和斷裂伸長(cháng)率的測量標準一般依據《GB/T 1040.3 塑料拉伸性能的測試》,標準中對拉伸試驗機的要求如下速度:滿(mǎn)足以下速度550100200300500mm/min的要求,試驗速度為250mm/min

試樣寬度:15mm夾具距離:100mm 

標準要求:

拉伸強度要求.JPG

3穿刺強度

         穿刺強度實(shí)驗要求:試驗機負載傳感器分辨率為0.01N;穿刺針:φ=1.0mm,頂端為球面R=0.5mm;樣品固定夾具:內直徑為10mm。試樣夾緊后以100mm/min的速度進(jìn)行穿刺。穿刺強度單位為牛每微米(N/μm)。

標準要求:

 

穿刺強度要求.JPG

4熱收縮率

         熱收縮率是指電池隔膜在加熱前后的尺寸變化情況。

         實(shí)驗方法:從卷膜縱向方向上裁取100mm×100mm的正方形隔膜3塊,將不銹鋼板和兩片定量濾紙放入烘箱中部位置,控制溫度達到90℃或120℃。90℃保持2小時(shí),120℃保持1小時(shí)。加熱結束后恢復室溫。根據橫縱向長(cháng)度的變化計算收縮率。

熱收縮率要求.JPG



儀器推薦

序號

測試項目

測試儀器

型號

儀器簡(jiǎn)介

圖片

1

厚度

濟南西奧機電有限公司測厚儀

FTT-02

PLC控制、7英寸觸摸屏

測試過(guò)程測量頭自動(dòng)升降,避免認為操作

實(shí)時(shí)顯示最大最小平均值

支持自動(dòng)統計存貯打印等實(shí)用功能

標準軟件接口,可以連電腦使用

測量范圍:0-2mm

分辨率:0.1μm

測試壓力和測試接觸面積可定制

img9 

2

拉伸強度

斷裂伸長(cháng)率

穿刺強度

濟南西奧機電有限公司電子拉力試驗機

TST-01

7英寸高亮度TFT液晶觸摸屏方便參數設置及試驗操作
PLC可編程控制器實(shí)現了系統的精準控制
精密滾珠絲杠,試驗速度可調節,位移控制準確
多個(gè)試驗項目,抗拉,拉伸,剝離,撕裂,熱封強度等
多量程可選
精度:0.5級
分辨率:0.01N
變形量分辨率:0.1mm
速度:無(wú)極變速(0-500mm/min)

 



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