近年來,，鋰電池發(fā)展速度較快，具有能量高,、循環(huán)壽命長(zhǎng),、充電功率范圍廣、倍率放電性能好等優(yōu)點(diǎn),，受到廣大制造廠家青睞,，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、筆記本電腦,、數(shù)碼相機(jī),、電動(dòng)自行車等領(lǐng)域。
鋰電池隔膜
隔膜作為鋰電池的重要組成部件,，對(duì)阻隔電子通過防止短路和保證內(nèi)部離子透過使電池高效,、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行具有重要意義,。雖然隔膜自身未發(fā)生任何的電化學(xué)反應(yīng),，但其結(jié)構(gòu)和性能卻影響電池的界面結(jié)構(gòu)和內(nèi)阻等,，進(jìn)而影響電池整體的容量、充放電電流密度,、循環(huán)性能以及安全性等,。
因此，通過對(duì)鋰電池隔膜的各項(xiàng)性能參數(shù)的分析測(cè)試和調(diào)控,，可有效提高電池的綜合性能,。
濟(jì)南眾測(cè)機(jī)電設(shè)備有限公司對(duì)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(qiáng)度和鋰電池隔膜穿刺強(qiáng)度等物理力學(xué)性能檢測(cè)指標(biāo)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和鋰電池隔膜特性研發(fā)生產(chǎn)的電池隔膜檢測(cè)儀器專業(yè)應(yīng)用于電池隔膜材料的透氣量、拉伸,、抗穿刺性,、熱收縮率、厚度等指標(biāo)檢測(cè),。
下面,，眾測(cè)機(jī)電將主要圍繞鋰離子電池隔膜物理檢測(cè)指標(biāo)做綜合分析，同時(shí),，介紹相關(guān)鋰離子電池隔膜檢測(cè)儀器,。
關(guān)鍵詞：鋰離子電池隔膜檢測(cè)、鋰電池檢測(cè)儀器,、電池隔膜檢測(cè)儀器,、電池隔膜檢測(cè)設(shè)備、隔膜熱收縮率,、電池隔膜耐穿刺性能,、電池隔膜透氣率測(cè)試儀、電池隔膜性能測(cè)試儀器
一,、鋰電池隔膜厚度檢測(cè)項(xiàng)目
厚度是鋰電池隔膜基本的參數(shù)之一,，通常和鋰離子的透過性成反比、跟隔膜的力學(xué)性能成正比,，故在滿足機(jī)械強(qiáng)度的條件下應(yīng)盡可能減小隔膜厚度以提升電池性能。
對(duì)鋰電池隔膜厚度檢測(cè),，參考GB/T_6672-2001塑料薄膜和薄片厚度測(cè)定_機(jī)械測(cè)量法,，運(yùn)用機(jī)械接觸式的方法進(jìn)行檢測(cè)。眾測(cè)機(jī)電參照該標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)生產(chǎn)了鋰電池隔膜厚度測(cè)量?jī)xTHK-01（通用名稱為測(cè)厚儀）,，該儀器在測(cè)試誤差上*可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.1um,；同時(shí)測(cè)量頭可自動(dòng)升降，有效避免了人為因素造成的系統(tǒng)誤差,；配備自動(dòng)進(jìn)樣器,，可一鍵實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)多點(diǎn)測(cè)量,，人為誤差小,；配備微型打印機(jī),，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、自動(dòng)統(tǒng)計(jì),、打印,， 方便快捷地獲取測(cè)試結(jié)果。
鋰電池隔膜厚度測(cè)量?jī)x
由于電池隔膜的材料較軟,，隔膜厚度測(cè)量時(shí)應(yīng)盡力減小測(cè)量的壓力,。眾測(cè)機(jī)電研發(fā)的這款厚度測(cè)試儀就可很好的控制與隔膜的接觸面積，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,。
二,、 鋰電池隔膜透氣度測(cè)試
透氣度是反映隔膜透過率能力的指標(biāo)，可用在一定時(shí)間和壓力下,，通過隔膜氣體的量的多少來表征,，以此來反映鋰離子透過隔膜的通暢性。而隔膜透過性的大小是隔膜孔隙率,、孔徑,、孔的形狀及孔曲折度等隔膜內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)綜合因素影響的結(jié)果。
目前,，國內(nèi)隔膜廠家基本以透氣度,、孔隙度指標(biāo)來衡量隔膜的透氣性能。
透氣率是指特定的空氣在一定的壓力條件下,，通過1平方英寸面積的隔膜所需要的時(shí)間,，用Gurley值來表示，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(shí)間,。對(duì)于相同的電池隔膜，這個(gè)數(shù)值從一定意義上來講,，和用此隔膜裝配的電池的內(nèi)阻成正比,，即該數(shù)值越大，則內(nèi)阻越大,。
濟(jì)南眾測(cè)機(jī)電研發(fā)生產(chǎn)的的鋰電池隔膜透氣度測(cè)試儀GTR-G3【 通用名稱為壓差法氣體透過率測(cè)試儀】用來檢測(cè)鋰電池隔膜透氣度,。該檢測(cè)設(shè)備可同時(shí)測(cè)定隔膜的氣體透過率、溶解度系數(shù),、擴(kuò)散系數(shù),，三腔均值保證三個(gè)試樣同時(shí)測(cè)試，而且寬范圍、高精度的溫濕度控制,，可滿足各種試驗(yàn)條件下的測(cè)試,。
鋰電池隔膜透氣度測(cè)試儀
二、鋰電池隔膜耐穿刺強(qiáng)度測(cè)試
鑒于隔膜生產(chǎn)過程中的蜷曲纏繞和包裝,，電池的組裝和拆卸,，以及實(shí)際使用中反復(fù)充放電等因素，要求隔膜必須具備一定的物理強(qiáng)度以克服上述過程中的物理沖擊,、穿刺,、磨損和壓縮等作用帶來的損壞，因此需要考察隔膜的穿刺強(qiáng)度,。
鋰電池隔膜穿刺強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果與穿刺針的規(guī)格,、穿刺速率、下夾具孔的尺寸有關(guān),。目前行業(yè)主要參考ASTM D3763塑料高速穿刺試驗(yàn)方法 （Standard TestM ethod for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors）和ASTM F1306 柔性阻隔薄膜和層合膜抗低速穿透試驗(yàn) （ Standard Test Method for Slow Rate Penetration Resistance of Flexible Barrier Films and Laminates）等標(biāo)準(zhǔn),，測(cè)試結(jié)果和穿刺針的規(guī)格、穿刺的速度以及夾具的尺寸大小有關(guān)系,。根據(jù)大量的試驗(yàn)和觀察,，鋰離子電池隔膜的穿刺強(qiáng)度為300~500。
綜合考慮,，眾測(cè)機(jī)電推薦使用TST-02H智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)+配備特殊的穿刺夾具,，就可完成對(duì)隔膜穿刺強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)定，同時(shí),，也能完成隔膜拉伸強(qiáng)度測(cè)試,。
鋰電池隔膜抗穿刺強(qiáng)度測(cè)試儀
四、隔膜拉伸強(qiáng)度檢測(cè)
拉伸強(qiáng)度是反映隔膜在使用過程中受到外力作用時(shí)維持尺寸穩(wěn)定性的參數(shù),，若拉伸強(qiáng)度不夠,，隔膜變形后不易恢復(fù)原尺寸會(huì)導(dǎo)致電池短路。通常參照GB／T 1040．3-2006《塑料拉伸性能的測(cè)試》和ASTM D882-10《Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting》對(duì)隔膜的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試,。
因此,，眾測(cè)機(jī)電推薦使用TST-02H智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)，用來檢測(cè)電池隔膜抗拉伸強(qiáng)度性能,。
鋰電池隔膜拉伸強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)
總之,，在同一臺(tái)儀器上可完成電池隔膜穿刺強(qiáng)度和電池隔膜拉伸強(qiáng)度檢測(cè)，在確保0.1級(jí)測(cè)試精度的基礎(chǔ)上,，還為企業(yè)節(jié)約了一大筆經(jīng)費(fèi)開支,，兩全其美。
五,、 鋰離子電池隔膜熱收縮率檢測(cè)
鋰離子電池在制造和使用過程中,，會(huì)時(shí)常處于熱環(huán)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(shí)尺寸會(huì)發(fā)生一定收縮,。根據(jù)制造工藝的不同,，單向拉伸膜由于機(jī)械方向（MD）為分子鏈被拉伸的方向，因此隔膜在該方向易發(fā)生收縮,，此情況下的橫向（TD）收縮一般較小,。雙向拉伸膜因機(jī)械方向和橫向均被拉伸，都會(huì)發(fā)生細(xì)微的收縮現(xiàn)象,。倘若隔膜的熱縮率非常大,，那么隔膜對(duì)于隔離正負(fù)極的作用將被削弱，甚至發(fā)生短路,。為了降低電池受熱時(shí)的短路風(fēng)險(xiǎn),，應(yīng)選擇具有合適熱縮率的隔膜材料。
眾測(cè)機(jī)電根據(jù)鋰電池隔膜熱收縮率特性,，研發(fā)生產(chǎn)的熱縮試驗(yàn)儀RSY-01 用于檢測(cè)電池隔膜熱收縮性能,，本檢測(cè)儀器采用數(shù)字P.I.D控溫監(jiān)控技術(shù)，在確?？焖龠_(dá)到設(shè)定溫度的同時(shí),，還能有效避免溫度波動(dòng)。且為液體介質(zhì)的加熱提供了穩(wěn)定的測(cè)試環(huán)境,，又兼具自動(dòng)計(jì)時(shí)功能,，從而大限度保證了測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
鋰電池隔膜熱收縮率測(cè)試儀
隔膜是一種絕緣材料,，主要作用是防止正負(fù)極材料接觸導(dǎo)致短路,，是保障鋰離子電池安全的重要部分之一。隔膜能夠浸潤(rùn)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(shù)量等等特性都會(huì)影響鋰離子穿過隔膜的速度,，進(jìn)而影響到電池的放電倍率,、循環(huán)壽命等性能。
因此,，鋰電池隔膜物理性能測(cè)試是一項(xiàng)重要的工作,。鋰離子電池隔膜在專業(yè)的鋰電池隔膜檢測(cè)設(shè)備測(cè)試下，廠家可以通過試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)從而提高鋰電池隔膜性能,，具有一定的積極意義,。
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