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锂电池隔膜物理性能测试及锂电池隔膜检测仪器

来源:www.sumspring.com   发布时间:2018-09-13

   

    近年来,锂电池发展速度较快,由于其具有比能量高、循环寿命长、充电功率范围广、倍率放电性能好等优点,现已广泛应用于手机、笔记本电脑、数码相机、电动自行车等领域。

锂电池隔膜

锂离子电池隔膜


    电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分,在电池中起着防止正、负极短路,同时在充放电过程中提供离子运输通道的作用。隔膜性能的优劣决定了电池的界面结构内阻,进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。 

    隔膜性能的优异却对锂电池隔膜的质量产生重要影响。济南三泉中石实验仪器有限公司将主要围绕锂离子电池隔膜物理检测指标做综合分析及介绍相关锂离子电池隔膜测试仪器。

    三泉中石作为包装检测仪器行业领跑者,对锂电池隔膜厚度、锂电池隔膜隔膜透气度、锂电池隔膜拉伸强度和锂电池隔膜穿刺强度等物理力学性能检测指标积累了丰富的经验。 


    关键词:锂离子电池隔膜检测、电池隔膜检测仪器、隔膜热收缩率、耐穿刺性能、电池隔膜透气率、锂电池隔膜物理测试


    一、 锂电池隔膜厚度测试

    锂电池隔膜的厚度是否均匀是检测其各项性能的基础,隔膜厚度的均匀性包括纵向厚度的均匀和横向厚度的均匀,但比较而言,横向厚度均匀性更为重要,一般必须控制在1um以内。厚度不均匀,会影响到透气率、拉伸强度等性能,对厚度实施高精度控制也是确保质量与控制成本的重要手段。


测厚仪

锂电池隔膜厚度测试仪器


    对锂电池隔膜厚度检测,参考GB/T 6672—1986《塑料薄膜和薄片厚度的测定机械测量法》,运用机械接触式的方法进行检测。三泉中石参照该标准研发生产了测厚仪CHY-U,该仪器在测试精度上完全可达到标准规定的0.1um;同时测量头可自动升降,有效避免了人为因素造成的系统误差;配备专用自动进样器,可一键实现全自动多点测量,人为误差最小;配备微型打印机,数据实时显示、自动统计、打印, 方便快捷地获取测试结果。

    二、 锂电池隔膜透气度检测

    电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜,其主要作用有:隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过;让电解质液中的离子在正负极间自由通过。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能,主要表现在内阻上。通常内阻的大小通过其透气率来表征,或者称之为Gurley数,即一定体积的气体,在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间。对于相同的电池隔膜,这个数值从一定意义上来讲,和用此隔膜装配的电池的内阻成正比,即该数值越大,则内阻越大。

    三、 锂电池隔膜耐穿刺性能检测

    锂电池在使用过程中电池内部会逐渐形成枝状晶体,有可能刺破隔膜,造成内部微短路。在制造过程中由于电极表面涂覆不够平整、电极边缘有毛刺等情况,以及装配过程中工艺水平有限等因素,都要求电池隔膜具有相当的穿刺强度,正常情况下,抗穿刺强度值一般在300—500g。


穿刺力测试仪

锂电池隔膜耐穿刺力检测仪



    三泉中石根据锂电池隔膜耐穿刺性能特性,参照相关标准,研发生产了穿刺力测试仪CCY-02,该检测设备用于测试各种薄膜、复合膜、电池隔膜、人造皮肤、药品包装用胶塞、组合盖、口服液盖等材料穿刺力强度试验。

    该穿刺力检测仪器采用进口传感器系统,测试精度在行业内遥遥领先,有效的保证了试验结果的准确性;可满足不同标准要求的穿刺力试验要求,同时,可满足不同标准要求的穿刺力试验要求等优势。

    四、 锂电池隔膜拉伸强度测试
    

    电池隔膜的拉伸强度也是影响其应用的一个重要因素,如果隔膜在使用过程中破裂,就会发生短路,降低成品率。


智能电子拉力试验机

锂电池隔膜拉伸强度测试仪


    三泉中石根据锂电池隔膜拉伸强度特性和相关标准,研发生产了智能电子拉力试验机XLW(PC)-500N,该检测仪器适用于塑料薄膜、复合膜、纸张、药用胶塞、瓶盖、牙刷、软袋、胶粘带、隔膜等多种包装材料及胶黏制品,进行拉伸强度、剥离强度、变形率、撕裂强度、热封强度、穿刺力、开启力、低速解卷力等多种力学性能测试。XLW(PC)-500N是一款多用途,高性能拉力试验机,被广泛应用在包装彩印、制药、食品、质检等单位。
    
    五、 锂离子电池隔膜热收缩率检测

    锂离子电池在制造和使用过程中,会时常处于热环境中,锂离子电池隔膜多采用一种热塑性材料聚烯烃,受热时尺寸会发生一定收缩。根据制造工艺的不同,单向拉伸膜由于机械方向(MD)为分子链被拉伸的方向,因此隔膜在该方向易发生收缩,此情况下的横向(TD)收缩一般较小。双向拉伸膜因机械方向和横向均被拉伸,都会发生细微的收缩现象。倘若隔膜的热缩率非常大,那么隔膜对于隔离正负极的作用将被极大削弱,甚至发生短路。为了降低电池受热时的短路风险,应选择具有合适热缩率的隔膜材料。


热收缩性试验仪

锂电池隔膜热收缩率检测


     三泉中石根据锂电池隔膜热收缩率特性,研发生产了热收缩性试验仪RSY-03,适用于塑料薄膜基材(PVC膜、POF膜、PE膜、PET膜、OPS膜等热缩膜)、软包装复合膜、PVC聚氯乙烯硬片、太阳能电池背板及其他具有受热收缩性能的材料的热收缩性能。


    隔膜是一种绝缘材料,其主要作用在于防止正负极材料接触导致短路,是保障锂离子电池安全的最重要部分之一。隔膜能够浸润在电解液中,而且表面上有大量允许锂离子通过的微孔。材料、厚度和微孔数量等等特性都会影响锂离子穿过隔膜的速度,进而影响到电池的放电倍率、循环寿命等性能。

    因此,锂电池隔膜物理性能检测是一项重要的工作。锂离子电池隔膜在专业检测仪器设备测试下,厂家可以通过试验得出的精确数据从而提高锂电池隔膜性能,具有一定的积极意义。

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