鐵鋰電池隔膜性能檢測有哪些方法和設(shè)備

來源：存能電氣  日期：2019-04-09 12:48  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池隔膜性能檢測有哪些方法和設(shè)備?作為鋰電池另外一個(gè)核心材料的隔膜，它性能的好壞也直接決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻，進(jìn)而直接影響電池的電性能。本文存能小編將介紹鐵鋰電池隔膜性能檢測有哪些方法和設(shè)備。

　　眾所周知，鐵鋰電池隔膜的作用是使電池的正負(fù)極分開，防止正負(fù)極接觸而引發(fā)安全問題，同時(shí)，其微孔結(jié)構(gòu)可以使得電解液離子通過的功能。另外，隔膜的縱向以及橫向的拉伸強(qiáng)度保證隔膜在收到一定的外力時(shí)不變形，其熱穩(wěn)定性也能保證鋰電池在高溫失效時(shí)的安全性能。

　　鐵鋰電池隔膜性能檢測方法

　　一、隔膜的厚度測試

　　厚度是鐵鋰電池隔膜隔膜最基本的特性之一，其要求的厚度均勻性與所有薄膜生產(chǎn)企業(yè)如出一轍，可謂永恒追求的質(zhì)量指標(biāo)，會(huì)直接影響隔膜卷的外觀質(zhì)量以及內(nèi)在性能，因此是生產(chǎn)過程中需嚴(yán)加控制的質(zhì)量指標(biāo)之一。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)。

　　需要注意的是，由于鐵鋰電池隔膜的材料較軟，所以在測量時(shí)應(yīng)盡力減小測量的壓力。

　　二、隔膜透氣度測試

　　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)的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。

　　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。。

　　三、隔膜的拉伸強(qiáng)度測試

　　鐵鋰電池隔膜隔膜的拉伸強(qiáng)度與制膜的工藝相關(guān)聯(lián)，因此實(shí)時(shí)監(jiān)控其拉伸強(qiáng)度，有利于提高鋰電池隔膜的綜合性能。一般行業(yè)中有單軸拉伸和雙軸拉伸，采用單軸拉伸，膜在拉伸方向上與垂直方向強(qiáng)度不同;而采用雙軸拉伸，隔膜在兩個(gè)方向上一致性相接近。一般拉伸強(qiáng)度主要是指縱向強(qiáng)度要達(dá)到100MP以上，橫向強(qiáng)度不能太大，過大會(huì)導(dǎo)致橫向收縮率增大，而這種收縮會(huì)加大鋰電池正、負(fù)極接觸的幾率。

　　四、隔膜穿刺強(qiáng)度測試

　　鋰電池隔膜的抗穿刺強(qiáng)度是指施加在給定針行物上用來戳穿隔膜樣本的質(zhì)量，主要用來表示隔膜在裝配過程中發(fā)生短路的趨勢。由于隔膜是被夾在凹凸不平的正、負(fù)極片中間，需要承受很大的壓力。因此為了防止短路，所以要求隔膜必須具備一定的抗穿刺強(qiáng)度。正常情況下，抗穿刺強(qiáng)度值一般在300—500g。

　　五、熱收縮率

　　鐵鋰電池隔膜隔膜的熱收縮率是指隔膜加熱前后的尺寸變化率。我們都知道，一旦隔膜橫向拉伸增大，必然導(dǎo)致隔膜熱收縮率的增大，從而也就無形中增加了鋰電池正、負(fù)極接觸的幾率。而這一現(xiàn)象，恰恰是廠家在生產(chǎn)時(shí)所極力避開的，將對鋰電池整體性能的發(fā)揮有重要意義。

　　鐵鋰電池隔膜性能檢測設(shè)備

　　1.薄膜測厚儀。該儀器在測試精度上完全可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.1um，同時(shí)測量頭可自動(dòng)升降，有效避免了人為因素造成的系統(tǒng)誤差，且自動(dòng)進(jìn)樣，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，兼具自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和打印等多項(xiàng)實(shí)用功能，極大方便了用戶操作以及對結(jié)果的分析。

　　2.壓差法氣體滲透儀。該儀器可同時(shí)測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)條件下的測試，跟共提供比例和模糊的雙重試驗(yàn)過程判斷模式，因此可在短時(shí)間內(nèi)有效判斷鐵鋰電池隔膜的透氣度。

　　3.智能電子拉力機(jī)。該儀器可憑借0.5級(jí)超高精度，有效保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，同時(shí)1000MM的超長行程可滿足各超大變形率材料的測試，還提供定伸應(yīng)力、彈性模量、應(yīng)力應(yīng)變等數(shù)據(jù)分析。

　　4.薄膜熱縮試驗(yàn)儀。該儀器采用數(shù)字P.I.D控溫監(jiān)控技術(shù)，在確保快速達(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)定的測試環(huán)境，又兼具自動(dòng)計(jì)時(shí)功能，從而最大限度保證了測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

　　鐵鋰電池隔膜是一種絕緣材料，其主要作用在于防止正負(fù)極材料接觸導(dǎo)致短路，是保障鐵鋰電池安全的重要部分之一。隔膜能夠浸潤在電解液中，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，鐵鋰電池隔膜物理性能檢測是一項(xiàng)重要的工作。在專業(yè)儀器的幫助下，廠家可以通過試驗(yàn)得出的精確數(shù)據(jù)從而找到對提高鐵鋰電池隔膜物理性能檢測是一項(xiàng)重要的工作，具有一定的積極意義。