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鋰離子電池用聚烯烴隔膜測試方法評述

來源:濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司   2023年11月06日 13:41  

       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(xiàn)短路現(xiàn)象;同事具備離子導(dǎo)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(biāo)以及電化學(xué)指標(biāo)來判斷對電池性能的影響(文末附推薦設(shè)備清單)。

電池隔膜.JPG

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

標(biāo)注中規(guī)定了鋰離子電池聚烯烴隔膜的要求、實(shí)驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則等信息。針對標(biāo)準(zhǔn)要求整理了部分關(guān)鍵的測試項(xiàng)目。

測試項(xiàng)目

對隔膜性能意義

對電池影響

厚度

厚度均勻性

內(nèi)阻、容量、安全性

拉伸強(qiáng)度/斷裂伸長率

抗拉特定,加工適應(yīng)性

制造過程的安全性

穿刺強(qiáng)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(wěn)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(jié)構(gòu),如果采用光學(xué)無接觸測量方法的話,數(shù)據(jù)波動較大,穩(wěn)定性不好。

采用機(jī)械測量方法來進(jìn)行測試,依據(jù)《GB/T 6672 塑料薄膜與薄片厚度的測定 機(jī)械測量法》標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)要求:

厚度偏差.JPG

 

2、拉伸強(qiáng)度/斷裂伸長率

         目前拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率的測量標(biāo)準(zhǔn)一般依據(jù)《GB/T 1040.3 塑料拉伸性能的測試》,標(biāo)準(zhǔn)中對拉伸試驗(yàn)機(jī)的要求如下速度:滿足以下速度5、50100、200、300、500mm/min的要求,試驗(yàn)速度為250mm/min

試樣寬度:15mm夾具距離:100mm 

標(biāo)準(zhǔn)要求:

拉伸強(qiáng)度要求.JPG

3、穿刺強(qiáng)度

         穿刺強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)要求:試驗(yàn)機(jī)負(fù)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(nèi)直徑為10mm。試樣夾緊后以100mm/min的速度進(jìn)行穿刺。穿刺強(qiáng)度單位為牛每微米(N/μm)。

標(biāo)準(zhǔn)要求:

 

穿刺強(qiáng)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(yàn)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(dá)到90℃或120℃。90℃保持2小時(shí),120℃保持1小時(shí)。加熱結(jié)束后恢復(fù)室溫。根據(jù)橫縱向長度的變化計(jì)算收縮率。

熱收縮率要求.JPG



儀器推薦

序號

測試項(xiàng)目

測試儀器

型號

儀器簡介

圖片

1

厚度

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司測厚儀

FTT-02

PLC控制、7英寸觸摸屏

測試過程測量頭自動升降,避免認(rèn)為操作

實(shí)時(shí)顯示最大最小平均值

支持自動統(tǒng)計(jì)存貯打印等實(shí)用功能

標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度

斷裂伸長率

穿刺強(qiáng)度

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司電子拉力試驗(yàn)機(jī)

TST-01

7英寸高亮度TFT液晶觸摸屏方便參數(shù)設(shè)置及試驗(yàn)操作
PLC可編程控制器實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制
精密滾珠絲杠,試驗(yàn)速度可調(diào)節(jié),位移控制準(zhǔn)確
多個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,抗拉,拉伸,剝離,撕裂,熱封強(qiáng)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:無極變速(0-500mm/min)

 



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