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鋰電池隔膜物理性能測試及鋰電池隔膜檢測儀器

來源:www.4888369.live   發布時間:2018-09-13

   

    近年來,鋰電池發展速度較快,由于其具有比能量高、循環壽命長、充電功率范圍廣、倍率放電性能好等優點,現已廣泛應用于手機、筆記本電腦、數碼相機、電動自行車等領域。

鋰電池隔膜

鋰離子電池隔膜


    電池隔膜作為鋰離子電池的重要組成部分,在電池中起著防止正、負極短路,同時在充放電過程中提供離子運輸通道的作用。隔膜性能的優劣決定了電池的界面結構內阻,進而影響電池的容量、循環性能、充放電電流密度等關鍵特性。 

    隔膜性能的優異卻對鋰電池隔膜的質量產生重要影響。濟南三泉中石實驗儀器有限公司將主要圍繞鋰離子電池隔膜物理檢測指標做綜合分析及介紹相關鋰離子電池隔膜測試儀器。

    三泉中石作為包裝檢測儀器行業領跑者,對鋰電池隔膜厚度、鋰電池隔膜隔膜透氣度、鋰電池隔膜拉伸強度和鋰電池隔膜穿刺強度等物理力學性能檢測指標積累了豐富的經驗。 


    關鍵詞:鋰離子電池隔膜檢測、電池隔膜檢測儀器、隔膜熱收縮率、耐穿刺性能、電池隔膜透氣率、鋰電池隔膜物理測試


    一、 鋰電池隔膜厚度測試

    鋰電池隔膜的厚度是否均勻是檢測其各項性能的基礎,隔膜厚度的均勻性包括縱向厚度的均勻和橫向厚度的均勻,但比較而言,橫向厚度均勻性更為重要,一般必須控制在1um以內。厚度不均勻,會影響到透氣率、拉伸強度等性能,對厚度實施控制也是確保質量與控制成本的重要手段。


測厚儀

鋰電池隔膜厚度測試儀器


    對鋰電池隔膜厚度檢測,參考GB/T 6672—1986《塑料薄膜和薄片厚度的測定機械測量法》,運用機械接觸式的方法進行檢測。三泉中石參照該標準研發生產了測厚儀CHY-U,該儀器在測試誤差上完全可達到標準規定的0.1um;同時測量頭可自動升降,有效避免了人為因素造成的系統誤差;配備專用自動進樣器,可一鍵實現全自動多點測量,人為誤差最;配備微型打印機,數據實時顯示、自動統計、打印, 方便快捷地獲取測試結果。

    二、 鋰電池隔膜透氣度檢測

    電池隔膜是指在鋰離子電池正極與負極中間的聚合物隔膜,其主要作用有:隔離正、負極并使電池內的電子不能自由穿過;讓電解質液中的離子在正負極間自由通過。隔膜的存在首先要滿足它不能惡化電池的電化學性能,主要表現在內阻上。通常內阻的大小通過其透氣率來表征,或者稱之為Gurley數,即一定體積的氣體,在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所需要的時間。對于相同的電池隔膜,這個數值從一定意義上來講,和用此隔膜裝配的電池的內阻成正比,即該數值越大,則內阻越大。

    三、 鋰電池隔膜耐穿刺性能檢測

    鋰電池在使用過程中電池內部會逐漸形成枝狀晶體,有可能刺破隔膜,造成內部微短路。在制造過程中由于電極表面涂覆不夠平整、電極邊緣有毛刺等情況,以及裝配過程中工藝水平有限等因素,都要求電池隔膜具有相當的穿刺強度,正常情況下,抗穿刺強度值一般在300—500g。


穿刺力測試儀

鋰電池隔膜耐穿刺力檢測儀



    三泉中石根據鋰電池隔膜耐穿刺性能特性,參照相關標準,研發生產了穿刺力測試儀CCY-02,該檢測設備用于測試各種薄膜、復合膜、電池隔膜、人造皮膚、藥品包裝用膠塞、組合蓋、口服液蓋等材料穿刺力強度試驗。

    該穿刺力檢測儀器采用傳感器系統,測試準確,有效的保證了試驗結果的準確性;可滿足不同標準要求的穿刺力試驗要求,同時,可滿足不同標準要求的穿刺力試驗要求等優勢。

    四、 鋰電池隔膜拉伸強度測試
    

    電池隔膜的拉伸強度也是影響其應用的一個重要因素,如果隔膜在使用過程中破裂,就會發生短路,降低成品率。


智能電子拉力試驗機

鋰電池隔膜拉伸強度測試儀


    三泉中石根據鋰電池隔膜拉伸強度特性和相關標準,研發生產了智能電子拉力試驗機XLW(PC)-500N,該檢測儀器適用于塑料薄膜、復合膜、紙張、藥用膠塞、瓶蓋、牙刷、軟袋、膠粘帶、隔膜等多種包裝材料及膠黏制品,進行拉伸強度、剝離強度、變形率、撕裂強度、熱封強度、穿刺力、開啟力、低速解卷力等多種力學性能測試。XLW(PC)-500N是一款多用途,高性能拉力試驗機,被廣泛應用在包裝彩印、制藥、食品、質檢等單位。
    
    五、 鋰離子電池隔膜熱收縮率檢測

    鋰離子電池在制造和使用過程中,會時常處于熱環境中,鋰離子電池隔膜多采用一種熱塑性材料聚烯烴,受熱時尺寸會發生一定收縮。根據制造工藝的不同,單向拉伸膜由于機械方向(MD)為分子鏈被拉伸的方向,因此隔膜在該方向易發生收縮,此情況下的橫向(TD)收縮一般較小。雙向拉伸膜因機械方向和橫向均被拉伸,都會發生細微的收縮現象。倘若隔膜的熱縮率非常大,那么隔膜對于隔離正負極的作用將被極大削弱,甚至發生短路。為了降低電池受熱時的短路風險,應選擇具有合適熱縮率的隔膜材料。


熱收縮性試驗儀

鋰電池隔膜熱收縮率檢測


     三泉中石根據鋰電池隔膜熱收縮率特性,研發生產了熱收縮性試驗儀RSY-03,適用于塑料薄膜基材(PVC膜、POF膜、PE膜、PET膜、OPS膜等熱縮膜)、軟包裝復合膜、PVC聚氯乙烯硬片、太陽能電池背板及其他具有受熱收縮性能的材料的熱收縮性能。


    隔膜是一種絕緣材料,其主要作用在于防止正負極材料接觸導致短路,是保障鋰離子電池安全的最重要部分之一。隔膜能夠浸潤在電解液中,而且表面上有大量允許鋰離子通過的微孔。材料、厚度和微孔數量等等特性都會影響鋰離子穿過隔膜的速度,進而影響到電池的放電倍率、循環壽命等性能。

    因此,鋰電池隔膜物理性能檢測是一項重要的工作。鋰離子電池隔膜在專業檢測儀器設備測試下,廠家可以通過試驗得出的數據從而提高鋰電池隔膜性能,具有一定的積極意義。

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