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以及電化學(xué)指標來判斷對電池性能的影響(文末附推薦設(shè)備清單)。
2018年全國堿性蓄電池標準化技術(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》國家標準(標準編號:GB/T36363-2018),該標準將于2019年1月1日施行。
標注中規(guī)定了鋰離子電池聚烯烴隔膜的要求、實驗方法、檢驗規(guī)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(nèi)阻、容量、安全性 |
拉伸強度/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。
采用機械測量方法來進行測試,依據(jù)《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:
2、拉伸強度/斷裂伸長率
目前拉伸強度和斷裂伸長率的測量標準一般依據(jù)《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:滿足以下速度5、50、100、200、300、500mm/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:
3、穿刺強度
穿刺強度實驗要求: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(nèi)直徑為10mm。試樣夾緊后以100mm/min的速度進行穿刺。穿刺強度單位為牛每微米(N/μm)。
標準要求:
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,120℃保持1小時。加熱結(jié)束后恢復(fù)室溫。根據(jù)橫縱向長度的變化計算收縮率。
儀器推薦
序號 | 測試項目 | 測試儀器 | 型號 | 儀器簡介 | 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 測試過程測量頭自動升降,避免認為操作 實時顯示最大最小平均值 支持自動統(tǒng)計存貯打印等實用功能 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 |
|
2 | 拉伸強度 斷裂伸長率 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(shù)設(shè)置及試驗操作 |
|