鋰電池隔膜是鋰電池的內(nèi)層組件，鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一，主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開(kāi)來(lái)，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過(guò)的功能。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。  

     今天，眾測(cè)機(jī)電小編根據(jù)GB/T36363-2018 鋰離子電池用聚烯烴隔膜標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)單的介紹下鋰電池隔膜測(cè)試項(xiàng)目及相關(guān)檢測(cè)儀器。

     一、隔膜厚度偏差測(cè)試

    鋰電池隔膜的厚度是否均勻是檢測(cè)其各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)，隔膜厚度的均勻性包括縱向厚度的均勻和橫向厚度的均勻，但比較而言，橫向厚度均勻性更為重要，一般必須控制在1um以內(nèi)。厚度不均勻，會(huì)影響到透氣率、拉伸強(qiáng)度等性能，對(duì)厚度實(shí)施控制也是確保質(zhì)量與控制成本的重要手段。

    對(duì)鋰電池隔膜厚度檢測(cè)，參考GB/T6672-1986《塑料薄膜和薄片厚度的測(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)了電池隔膜測(cè)厚儀THK-01，該厚度測(cè)量?jī)x在測(cè)試誤差上完全可達(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;配備專用自動(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。

隔膜厚度測(cè)試儀 

        二、隔膜透氣度試驗(yàn)

       電池隔膜是指在鋰離子電池正極與負(fù)極中間的聚合物隔膜，其主要作用有:隔離正、負(fù)極并使電池內(nèi)的電子不能自由穿過(guò);讓電解質(zhì)液中的離子在正負(fù)極間自由通過(guò)。隔膜的存在首先要滿足它不能惡化電池的電化學(xué)性能，主要表現(xiàn)在內(nèi)阻上。通常內(nèi)阻的大小通過(guò)其透氣率來(lái)表征，或者稱之為Gurley數(shù)，即一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過(guò)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(lái)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。

      眾測(cè)機(jī)電研發(fā)生產(chǎn)的電池隔膜透氣儀BTY-G3用于電池隔膜透氣性能檢測(cè)，三個(gè)測(cè)試腔完全獨(dú)立，可同時(shí)測(cè)試三種相同或不同的試樣

電池隔膜透氣儀

      三、隔膜耐穿刺強(qiáng)度

      穿刺強(qiáng)度是指施加在給定針形物上用來(lái)戳穿隔膜樣本的質(zhì)量，用它來(lái)表示隔膜在裝配過(guò)程中發(fā)生短路的趨勢(shì)。電池隔膜抗穿刺檢測(cè)，目前可以參考的標(biāo)準(zhǔn)有GBT36363-2018《鋰離子電池用聚烯烴隔膜》、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)力汽車鋰電池隔膜團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(征求意見(jiàn)稿)》等。

      鋰離子電池隔膜穿刺試驗(yàn)是評(píng)價(jià)隔膜抗穿刺強(qiáng)度的最主要方法。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的探頭以標(biāo)準(zhǔn)的速度穿透隔膜，捕捉穿透瞬間的最大載荷(N)，除以隔膜的平均厚度(um)即為穿刺強(qiáng)度(N/m)。隔膜根據(jù)其成型工藝的不同，分為干法、濕法，而具體工藝上又有單向拉伸、雙向同步拉伸，雙向異步拉伸等，且根據(jù)其表面涂布材料的不同，每種膜表現(xiàn)出的抗穿刺性能會(huì)有很大的區(qū)別。

     眾測(cè)機(jī)電研發(fā)生產(chǎn)的TST-01B電子拉力試驗(yàn)機(jī)或隔膜穿刺力試驗(yàn)儀MCT-02A用來(lái)檢測(cè)電池隔膜抗穿刺強(qiáng)度大小

隔膜穿刺力試驗(yàn)儀

      四、隔膜拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率

      拉伸強(qiáng)度是反映隔膜在使用過(guò)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。

      隔膜斷裂伸長(zhǎng)率越小，意味著隔膜在受到一定壓力后就會(huì)斷裂，失去隔離性能，導(dǎo)致電池短路、爆炸等安全事故。因此，隔膜斷裂伸長(zhǎng)率的大小直接影響到鋰電池的安全性。

      隔膜拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率試驗(yàn)按GB/T1040.3-2006的規(guī)定進(jìn)行,采用寬為(15士0.1)mm的2型試樣,夾具間的初始距離(100士5)mm,試驗(yàn)速度為(250士10)mm/min，推薦使用眾測(cè)機(jī)電研發(fā)生產(chǎn)的TST-01B電子拉力試驗(yàn)機(jī)

      五、隔膜熱收縮率

     隔膜熱收縮率對(duì)電池性能和安全性具有重要影響。熱收縮率反映了隔膜在高溫環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性，若隔膜熱收縮率過(guò)大，可能導(dǎo)致正負(fù)極接觸，從而引發(fā)短路等安全事故。因此，控制鋰電池隔膜的熱收縮率至關(guān)重要。

     眾測(cè)機(jī)電研發(fā)生產(chǎn)的熱收縮試驗(yàn)儀RSY-01用來(lái)檢測(cè)電池隔膜熱收縮性能，本設(shè)備采用數(shù)字P.I.D控溫監(jiān)控技術(shù)，不僅可以快速達(dá)到設(shè)定溫度，還可以有效地避免溫度波動(dòng)。

電池隔膜熱收縮率測(cè)試儀