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锂离子电池用铝塑复合膜检测方案
  • 发布日期:2020-12-02      浏览次数:174
    • 锂离子电池用铝塑复合膜检测方案

      锂离子电池用铝塑复合膜是一种以铝箔为芯层,一侧复合有热封层,另一侧复合有保护层,用于锂离子电池,电容器外封装的多层复合材料。

      随着电子产品向小型化、智能化、可穿戴方向发展,电池必须具有体积小、轻薄化、柔性化等特点。而采用铝塑复合膜作为锂离子电池的外包装可以满足这些需求。软包锂离子电池凭借优异的综合性能,成为国内外很多电池厂家的新选择。目前世界各国都尚无关于锂离子电池用铝塑复合膜的国家标准或行业标准。《锂离子电池用复合膜》团体标准由中国化学与物理电源行业协会牵头,国内生产厂家共同组成工作组,共同编制并发布。本文依据《锂离子电池用复合膜》团体标准要求介绍关于锂离子电池用铝塑复合膜各种性能的测试方法。

      1、拉伸性能

      裁取长度大于150mm、宽度为15mm的长形条样品,采用精度为0.5级的万能材料试验机进行实验,家具建的初始距离为100mm,以300mm/min的速度拉伸,记录大力值和断裂伸长率。

      2、剥离力

      按GB/T 8808-1988的规定进行,试样宽度为15mm的长形条,试验速度为100mm/min。剥离力反映的是界面粘结强度,剥离力大小对材料之间是否出现分层有直接影响。

      3、热封强度

      裁取宽度为15mm的长形条。按QB/T 2358-1998的规定进行测试,试验速度为100mm/min。热封强度是铝塑膜的一个很重要的指标,直接反映封口的密着性和抵抗封袋内部压力对封口破坏的能力,该项指标随热封条件的不同而结果差异较大,需供需双方协商,标注中给出的是一个确保安全封装的要求。

      4、冲压性能

      采用标准中附录A要求的模具,上、下模材质为S136镜面模具钢,模芯为特氟龙材质。将规格为130mm×240mm的样品在0.15MPa-0.3MPa的压力下进行冲压,检查样品的外观,并用精度不低于0.1mm的两句测量冲压深度。铝塑复合膜冲深深度越大,表明同样面积的铝塑膜可以容纳更多的内容物,其利用率越高,因而是甄别铝塑膜性能的一个重要指标。

      5、穿刺性能

      按GB/T 10004-2008中的6.6.13的规定进行。穿刺针头由热封层一侧开始刺入。穿刺强度反映铝塑膜内层抵抗穿刺的能力,电池制备过程抽真空时,电芯中存在的毛刺对内层有刺穿的行为,因而检测铝塑膜的穿刺强度很有必要。

      6、摩擦系数

      按GB 10006的规定进行,铝塑复合膜的摩擦系数包括保护层-保护层和热封层-热封层的摩擦系数,一般铝塑复合膜多采用补偿性冲压的方式成型,摩擦系数相对低,对补偿性有利,并且可纺织薄膜间的相互粘连现象。因此,需要将摩擦系数限定在一定的范围内。

      7、耐电解液性能

      本标准中,铝塑复合膜的耐电解液性能主要包括两块:铝塑复合膜浸泡电解液后的热封强度及热封层与铝层的剥离力。

      铝层与热封层的剥离力

      将铝塑膜切成15mm×10mm的试样,并将样品在85℃的电解液中浸泡24小时,取出自然冷却至常温后擦拭干净,检查样品外观并按照GB/T 8808-1988规定的方法测试剥离力,测试速度为100mm/min。铝塑膜内层直接与电池中的电解液接触,通过比常规使用条件更苛刻的将锂电池用铝塑复合膜在高温下浸泡电解液检验其长期可靠性,

      封口的热封强度

      将铝塑膜封装制成60mm×80mm的样袋,并注入3 mL电解液,经热封闭合。将样袋在温度为85℃±2℃的环境中保持24小时后取出,自然冷却至常温。先裁去一个热封边后倒出电解液,再裁去其余热封边,然后将膜面残留的电解液擦拭干净,后重新热封。沿封口垂直方向取宽度为15mm的样品,按QB/T 2358-1998规定的方法测试(测试速度为100 mm/min)。该项测试模拟软包锂离子电池生产过程中的二封工序,反映电解液对二封的影响,具有很强的现实意义

      除了以上主要指标以外,还对外观、厚度、耐热、耐湿等性能进行检验。尤其是材料厚度是影响材料物理性能的关键因素,不同厚度的材料对应的性能指标也不一致。

      综合标准中的对锂离子电池用铝塑复合膜的测试方法和性能要求,以下几款仪器可以满足企业在日常产品质量检验和控制的要求。

      • 电子拉力试验机(济南西奥机电有限公司智能电子拉力试验机TST-01)

      以下实验项目主要是由拉力试验机来完成,济南西奥机电有限公司智能电子拉力试验机,内置拉伸、剥离、热封强度、穿刺等测试程序,可以直接满足标准中要求的实验项目(拉伸性能、剥离力、热封强度、穿刺性能、铝层与热封层的剥离力、封口的热封强度)。

       

      • 摩擦系数仪(济南西奥机电有限公司摩擦系数仪COF-01)

      摩擦系数仪是依据GB 10006标准生产的,专业适用于复合膜动静摩擦系数的测试,另外还可以满足ISO/ASTM等多种标准。

      • 测厚仪(济南西奥机电有限公司测厚仪FTT-01)

      材料厚度决定了材料拉伸,剥离等各种物理性能,所以复合膜材料厚度的检验也是生产厂家所关注的。FTT-01测厚仪,依据国家标准《GB/T 6672-2001塑料薄膜和薄片厚度测定_机械测量法》,精度高,重复性好,采用机械接触式测量方法,严格符合标准要求,有效保证了测量的规范性和准确性。

      以上仪器可以满足锂离子电池用铝塑复合膜厂家对于产品性能的检测和控制。

      济南西奥机电有限公司专业致力于实验室检测仪器研发、制造与销售。西奥不断研发与提升制造工艺与设计理念。产品凭借优良表现赢得了客户的广泛信赖并广泛服务于包装,食品,医药,塑料,纸制品,日化,质检机构,大专院校等领域。

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