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济南西奥机电有限公司锂离子电池用聚烯烃隔膜测试方法评述

发表时间:2019-12-04      点击次数:1143

锂离子电池用聚烯烃隔膜测试方法评述

隔膜是锂电池重要组成部分,隔膜具备电子绝缘性,可以避免出现短路现象;同事具备离子导电性,可以保证电池的电化学性能。隔膜对电池的容量、循环性能、充放电倍率等有显著影响;尤其对电池的安全性有较大影响。所以电池隔膜的优劣性直接影响电池的综合性能。我们可以用可测量的一些理化指标以及电化学指标来判断对电池性能的影响。

2018年全国碱性蓄电池标准化技术委员会和中国化学与物理电源行业协会组织相关企业制定的《锂离子电池用聚烯烃隔膜》国家标准(标准编号:GB/T36363-2018),该标准将于201911日施行。

标注中规定了锂离子电池聚烯烃隔膜的要求、实验方法、检验规则等信息。针对标准要求整理了部分关键的测试项目。

测试项目

对隔膜性能意义

对电池影响

厚度

厚度均匀性

内阻、容量、安全性

拉伸强度/断裂伸长率

抗拉特定,加工适应性

制造过程的安全性

穿刺强度

耐颗粒、毛刺的穿刺能力

短路率、安全性

热收缩率

受热环境中尺寸稳定性

安全性、循环性能

1、厚度测试

厚度是所有材料的基本特性,厚度大小直接影响整体材料的物理性能。由于隔膜为多孔结构,如果采用光学无接触测量方法的话,数据波动较大,稳定性不好。

采用机械测量方法来进行测试,依据《GB/T 6672 塑料薄膜与薄片厚度的测定 机械测量法》标准。

标准要求:

2、拉伸强度/断裂伸长率

目前拉伸强度和断裂伸长率的测量标准一般依据《GB/T 1040.3 塑料拉伸性能的测试》,标准中对拉伸试验机的要求如下:速度:满足以下速度550100200300500mm/min的要求,试验速度为250mm/min

试样宽度:15mm夹具距离:100mm

标准要求:

 

3、穿刺强度

穿刺强度实验要求:试验机负载传感器分辨率为0.01N;穿刺针:φ=1.0mm,为球面R=0.5mm;样品固定夹具:内直径为10mm。试样夹紧后以100mm/min的速度进行穿刺。穿刺强度单位为牛每微米(N/μm)。

标准要求:

4、热收缩率

热收缩率是指电池隔膜在加热前后的尺寸变化情况。

实验方法:从卷膜纵向方向上裁取100mm×100mm的正方形隔膜3块,将不锈钢板和两片定量滤纸放入烘箱中部位置,控制温度达到90℃或120℃。90℃保持2小时,120℃保持1小时。加热结束后恢复室温。根据横纵向长度的变化计算收缩率。

 

 

 

 

 

仪器推荐-济南西奥机电有限公司

序号

测试项目

测试仪器

型号

仪器简介

图片

1

厚度

测厚仪

FTT-02

PLC控制、7英寸触摸屏

测试过程测量头自动升降,避免认为操作

实时显示大小平均值

支持自动统计存贮打印等实用功能

标准软件接口,可以连电脑使用

测量范围:0-2mm

分辨率:0.1μm

测试压力和测试接触面积可定制

2

拉伸强度

断裂伸长率

穿刺强度

电子拉力试验机

TST-01

7英寸高亮度TFT液晶触摸屏方便参数设置及试验操作
PLC可编程控制器实现了系统的精准控制
精密滚珠丝杠,试验速度可调节,位移控制准确
多个试验项目,抗拉,拉伸,剥离,撕裂,热封强度等
多量程可选
精度:0.5级
分辨率:0.01N
变形量分辨率:0.1mm
速度:无极变速(0-500mm/min)

 

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