鋰電池隔（gé）膜基本性能檢測分析與解決方案

　　近年來，隨著國內消費和移動等（děng）IT領域終端產品的飛速增長（zhǎng），可充電的鋰（lǐ）電池早已成為手機、筆記本、PDA等（děng）移動（dòng）消費電子的標準配置電源。隔膜作為鋰電池結構中至為（wéi）關（guān）鍵的內層組件之一，其物理（lǐ）、化學性能的優劣將（jiāng）直接決定著電（diàn）池的界麵結構（gòu）、內阻等，進而影響電池整體的容量、循環以及安全性能等。但是材料是中國唯一還沒（méi）有實現自給的鋰電池關（guān）鍵材料。然（rán），隔膜性能的優異卻對（duì）國內鋰電池隔膜的質量產（chǎn）生重要（yào）影響。本文將主要圍繞鋰電池隔膜（mó）的“物理檢測指（zhǐ）標”做綜合分析。

　　濟南国产欧美日韩精品a在线观看（chéng）科技作為（wéi）包裝材料檢（jiǎn）測領（lǐng）域中的（de）老牌企業，在鋰電池隔膜的物理力學性（xìng）能測試方麵（miàn）積累了豐富的（de）經驗。對隔膜的（de）力學性能指（zhǐ）標主要指隔膜的（de）厚度測試，隔膜的透氣度，拉伸強度，穿刺強度等指標。下（xià）麵（miàn），小編將結合我公（gōng）司針對鋰電池隔膜的不同的測試解決方案進行一一講解。

一、隔膜的厚（hòu）度測試：

厚度是鋰電池隔膜最基本的（de）特性之一（yī），其要求的厚度均勻性與（yǔ）所有薄膜生產企業如出一轍，可謂（wèi）永（yǒng）恒追求的質量指標，會直接影響隔膜（mó）卷的外（wài）觀質量以及內在性能，因此是生產（chǎn）過程中需嚴加控製的質量指標之一。隔膜厚度的均（jun1）勻性包括縱向厚（hòu）度的均勻和（hé）橫向厚度的（de）均勻，但比較而言，橫向厚度均勻性（xìng）更（gèng）為重要，一般必須控製在1um以內。

對鋰電池隔膜厚度均勻性指標的檢測，參考（kǎo）GB/T 6672—1986《塑料薄膜和薄片厚度的測定（dìng）機械測（cè）量法》，運（yùn）用機械接觸式的方法進行檢測。基（jī）於該標準的規定，本文使用濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發（fā）的“CHY—CA薄膜測厚儀”。該儀器在測試精度上（shàng）完（wán）全可（kě）達到標準規定的0.1um，同時測量頭可自動升（shēng）降，有效避免了人為因素造成的係統誤差，且自動（dòng）進（jìn）樣，數據實時顯示，兼具自動統計和（hé）打印（yìn）等多項實（shí）用功（gōng）能（néng），極大方便了用（yòng）戶操作（zuò）以及對結果（guǒ）的分析。

需要注（zhù）意的是，由於電池隔（gé）膜的材料較軟，所以在測量時應盡力減小測量的（de）壓力。濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發的這款測厚儀就可很好的（de）控製與隔膜的接觸麵積，確保測量數據的精（jīng）準。

對隔膜的厚度測試，還可通過非接（jiē）觸式測厚儀。但是非接觸式測厚儀盡管測量速度（dù）快、對樣品無損傷，但由於非接觸式測厚儀（yí）多采（cǎi）用光學原理（lǐ），為（wéi）點測量，而隔膜又是多孔的結構，因此對測（cè）量結果的波動（dòng）十分大，反而更不利於厚度（dù）均勻性的測定。

  二、隔膜透氣度測試

透氣度是反映隔膜透過率能力（lì）的指標，可用在一定時間和壓力下，通過隔膜氣體的量的多少來表征（zhēng），以此來反映鋰離子透過隔（gé）膜的通暢（chàng）性（xìng）。而隔膜透過性的大小是隔膜孔隙率、孔徑、孔的形狀及（jí）孔曲折度等隔膜內部孔結構綜合（hé）因素影響的結果。目前，國內（nèi）的隔膜廠家基本（běn）以透氣度（dù）、孔隙度指標來衡量隔膜的（de）透氣性。

透氣率（lǜ）是指特定的空氣在一定（dìng）的壓力（lì）條件下，通過1平方英寸麵積的隔膜所需要（yào）的時間，用Gurley值來表示。由於（yú）“透氣度”的概念主要來源於造紙行業，所（suǒ）以現行主（zhǔ）要參考標準為（wéi）GB/T 458—2008《紙和紙板透氣度的測定》。基於該標（biāo）準，本文推薦使用濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發的“GPT-201B壓差法氣體滲透儀”。該儀器（qì）可同時測定隔膜的氣體透過率（lǜ）、溶解度係數、擴散係數，三（sān）腔均值保證三個試樣同時測試，而且（qiě）寬範圍、高精度的溫濕度控製，可滿（mǎn）足（zú）各種試驗條件下的測試，跟共提供比例（lì）和模糊（hú）的雙重試驗過程判斷模式，因此可在短時間內有效（xiào）判斷鋰電池隔膜的透氣度。

　 三、隔膜的拉伸強度測試

隔膜（mó）的拉伸強度與製膜的工藝相關聯，因此實時監控其拉伸強度，有利於提高鋰電池隔膜的綜合性能。一般行（háng）業中有單（dān）軸拉伸和雙軸拉伸，采用單軸拉（lā）伸，膜在拉伸方向上與垂直方向強度不同；而采用雙軸拉伸，隔（gé）膜在兩個方向上一致性相接（jiē）近。一般拉伸強度主要是指縱向強度要達到100MP以上，橫向強度不能太大（dà），過大會導致橫向收縮率增大，而這種收縮會加大鋰電池正、負極接觸的（de）幾率。　

　 目前，對鋰（lǐ）電池隔膜拉伸強度指標的檢測參考標準為GB/T 1040《塑料拉（lā）伸性能的測試（shì）》。基於此，本文使用濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發的（de）“XLW-Ｈ智能電（diàn）子拉力機”，該儀器可憑借0.5級超高精度（dù），有效保證了測試結果的準確性，同時1000MM的超長行程可滿足各超大變形率材料的測試，還提（tí）供（gòng）定伸應力、彈性模量、應力應變等數據分析。此外，一台儀器還集拉伸、穿刺、剝離、撕裂等其中獨立測試程序，方便用戶（hù）的不同測試（shì）需求。

四、隔膜（mó）穿（chuān）刺強度測試

鋰電池隔膜（mó）的抗穿刺強（qiáng）度是指施加在給定針行物（wù）上用來戳穿隔膜樣本的質量，主要用來表示隔膜在裝配過程中發生短路的趨勢。由於隔（gé）膜是被夾在凹凸不平（píng）的（de）正、負極片中間，需（xū）要承受很大的壓力。因此（cǐ）為了防止短路，所以要求隔膜必須具備一定的抗穿刺強（qiáng）度。正常情況（kuàng）下，抗穿刺（cì）強度值一般在300—500g。

考慮（lǜ）到隔膜穿（chuān）刺強度的測試結果與穿刺針的規格、穿（chuān）刺速率、下夾具孔的尺寸有關，目前行業主要（yào）參考ASTM D3763《塑料高速穿刺試驗方法》。基於此，本文推薦使（shǐ）用濟南賽（sài）成研發的“XLW－Ｈ智能電子拉力機”，該儀器不僅可滿足上述拉伸強度指標（biāo）的測試，隻需（xū）配（pèi）備一特殊的穿刺夾（jiá）具，就可完成對隔膜穿刺強度進行測定（dìng）。這樣一來，用（yòng）戶可謂在同一台儀（yí）器上測試（shì）不同的項目指標-同上麵（miàn）提到的隔膜的拉伸強度測試。，在確保0.5級測試精度的同時，還（hái）為企業節約了一大筆經費開支，兩全（quán）其美。

五、熱收縮率

鋰電池隔膜的熱收縮率是指隔膜加熱前後的尺寸變化率。我們都知道（dào），一（yī）旦隔膜橫向拉伸（shēn）增大，必然導致隔膜熱收縮率的增大（dà），從而也就無形中（zhōng）增加了鋰電池正、負極接觸的幾（jǐ）率。而這一現象，恰恰是廠家在生（shēng）產時所極力避開的，將對鋰電（diàn）池整體性能（néng）的發揮有重要意（yì）義。

目前，行業內針對隔膜熱收（shōu）縮率（lǜ）指標（biāo）的（de）測定，主要參考標準為GB/T 2027—2004《塑料 薄膜和薄片 加熱尺寸變化率試驗方法》和UL SUBJECT 2591—2009《電池隔膜》。這兩種方法主要不同點在於，國家標準中是將樣品至於高嶺（lǐng）土床上進行測（cè）試（shì），而UL標準采用兩塊鋼板將隔膜夾在其中，並施加一定的壓力進行測試（shì）。由於（yú）該壓力更（gèng）接近隔膜在電池中所受壓力，進而也就更接近於隔膜在電池中的真實情況，因此所測數據更有意義。基於上述標準，本文推薦使用濟南（nán）国产欧美日韩精品a在线观看研發的“RSY-01 熱縮試驗儀”。該（gāi）儀器采用（yòng）數字P.I.D控溫監控技術，在確保快速達到設定溫度的同時，還能有效避免溫度波動。且為液體介質的（de）加熱提供了穩定的測試環境，又兼具自動（dòng）計時功（gōng）能，從而最大限度保證了測試數據（jù）的準確性（xìng）。

鋰電池隔膜物理性能測試總結：本文通過對鋰電（diàn）池隔膜厚度、透氣度、拉伸強度、穿刺強度、熱收縮率物性指標的測試分（fèn）析，在專業儀器的幫助（zhù）下，廠家可以通過試驗得出的精確數據從而找到對提（tí）高鋰電（diàn）池隔膜性能的方向和方法，具（jù）有一定的積極意義。