隔膜作為鋰離子電池的一個(gè)核心材料(liào),性能(néng)的好壞也直(zhí)接決定了電(diàn)池的(de)界麵結構、內阻,進而直接影響電池的電性能,那麽鋰電池(chí)隔膜(mó)質量檢(jiǎn)測方法(fǎ)有哪些呢?
隔(gé)膜(mó)作為(wéi)鋰離子電(diàn)池的一個核心材(cái)料,性能的好壞也直接(jiē)決定了電池的界麵結構、內阻,進而直接影響(xiǎng)電池的電性(xìng)能,那麽鋰電池隔膜質量檢(jiǎn)測方法有(yǒu)哪些呢?

厚度檢測
隨著電池能量密度的(de)提高,電池的(de)隔膜也越來越薄,測量的精(jīng)度(dù)也要求越來越高,一般企(qǐ)業測量用千分尺,也有“GB/T 6672-2001塑料薄膜和薄片厚度測定_機械測量法”這一(yī)個標準測量法,國際上也(yě)有相應的標準進行測量,但這些標準均不是對隔膜所製定的,所以存在測試範(fàn)圍寬,精度低等(děng)問(wèn)題,所以要求準確的企業一般采用精密測厚儀進行測量,但由於隔膜材質軟(ruǎn),測(cè)量時候的壓力(lì)過大會導致測量的數據不準確,所(suǒ)以也有企業用非接觸式的測厚儀進行測量,但是隔膜具有多(duō)孔結構,采用非接觸的測(cè)量時也(yě)會導致厚度測量不一致的問題,所以在實際測量過程需要根據隔膜的種類選擇不同的測試的方法,盡量多測幾個點保證隔膜厚度的一致性。
推薦儀器:高精度隔膜(mó)測厚儀
彎曲度檢測
有(yǒu)些企(qǐ)業也叫拱(gǒng)形度,指隔膜分切後產生的弧形,弧形明顯時會造成疊片不齊,卷繞(rào)時產生渦狀,造(zào)成極片外露進而短路。測試方法為將隔膜條平鋪(pù)於桌麵上,與鋼(gāng)板尺(chǐ)邊緣進行平行度的對比,可(kě)以得到隔(gé)膜的弧度。
透氣性檢(jiǎn)測
隔膜在一定條件(jiàn)下一(yī)定體積的空氣通(tōng)過隔膜所需要的時間,也稱作Gurley值,其大小對電池的性能具有(yǒu)一定的影響,一般采用(yòng)ASTM測(cè)試法(ASTM D726 Standard Test Method for Resistance of Nonporous Paper to Passage of Air)
推薦儀器:電池隔膜透氣性測試儀(yí)
機械性能檢測
1)拉伸強度、延(yán)伸率:反映隔膜橫向(TD)和縱向(MD)的機(jī)械性能,拉伸到隔膜(mó)直到(dào)斷裂為止的力,一般用拉力儀進行(háng)測量,幹(gàn)法和濕法(fǎ)可以看出有顯著區別;
2)穿刺強度:評估外(wài)界(jiè)尖銳物體穿透隔膜時的力,與電池的(de)安全性能強相關,用專用的(de)測試設備可以測出(chū)。
推薦儀器:電子拉力試驗機
熱性能檢測
1)熱收縮率:加熱前後隔膜尺寸的變化率(lǜ),也分為橫向(TD)和(hé)縱向(MD)的收(shōu)縮率,現在各個廠(chǎng)家的(de)測試溫度和(hé)時間都是不同的,有85℃2h、90℃24h、105℃2h,130℃0.5h等等,根據(jù)不同(tóng)的需要可(kě)進行不同的(de)測試;隨著陶瓷(cí)隔膜(mó)的應(yīng)用,隔膜(mó)的熱收縮率也是越來(lái)越低;
2) DSC測試(shì):主要測試隔膜的閉(bì)孔(kǒng)以及破(pò)膜的溫(wēn)度,用差式掃描量熱儀進行測量。
孔隙率檢測
空隙的(de)體積占整(zhěng)個體積的比例,測試方法有吸液(yè)計算法以及測試法,吸液(yè)計算法是將隔膜浸潤在已知(zhī)溶劑中,通過測量隔(gé)膜浸潤前後的質(zhì)量差計算出隔(gé)膜被液體(tǐ)占據(jù)的空隙體積,計算公式如下:
壓汞測試法是利用外力對隔膜施加壓力將汞壓入隔膜(mó)的孔隙(xì)之中,然後通過(guò)測量壓入(rù)汞的體積來計算(suàn)隔膜的孔(kǒng)隙率,多次測量後取平均值。
孔徑分布檢測
也可采用壓(yā)汞儀進行測量,采用壓汞法即測量(liàng)汞壓入孔所施壓力計算出孔徑參數,但需要說明的是壓汞儀測量出(chū)來(lái)的結(jié)果包含通孔(kǒng)和非通孔,而且幹法隔膜在汞浸入(rù)是會產生應力破壞隔膜(mó)的微孔(kǒng)結構,所(suǒ)以實際測試時也會采(cǎi)用毛細管流動(dòng)分(fèn)析儀進行測量,采用惰性氣(qì)體(tǐ)衝破已潤濕的隔膜,測量氣體流出的壓力值,通過計算得到孔徑(jìng)參數。
浸潤性檢測
一般采用(yòng)接觸角測量法(fǎ),其原理在負極相關知識介紹中已經詳細介紹過,在此不在重複。
表麵狀態檢測
通過SEM可以看出隔膜的表麵(miàn)狀態,區分(fèn)隔膜的種類。
電性能檢測
將隔膜和正負極、電解液組裝到一起進(jìn)行倍率、高低溫、存儲、循環、內阻、安全等測試比較不同隔膜的性能,在此也不在贅述。
作為四大主材之一的隔膜的(de)作用是(shì)使電池的正負極分開,防止正負極接觸(chù)而引發短路(lù)問題(tí),同(tóng)時,其微孔結構可以使得電解液離子通過的功能。另外,隔膜的縱向以(yǐ)及橫向(xiàng)的拉伸強度保證隔膜(mó)在(zài)收到一定的(de)外力時不變(biàn)形,其熱穩定性(xìng)也能保證電池在高溫失效時的安全性能。
雖然其組成(chéng)成分(fèn)比(bǐ)較(jiào)單一,但測試的項目還是比較多的,隨著(zhe)技術的發展,陶瓷(cí)隔膜已(yǐ)經的到(dào)了廣泛的應用,塗膠(jiāo)隔膜、功能(néng)性塗層隔(gé)膜(mó)、無紡(fǎng)布隔膜等新(xīn)型隔膜也逐漸應用到了鋰離(lí)子電池中,相信在不就的將來,更多高安全性(xìng)、高機械性能的隔膜也將逐漸(jiàn)走入到鋰離子電池行業中。