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GB/T36363-2018锂电池隔膜性能测试

Release time:2023-04-07popularity:133

  在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。对于锂电池系列,由于电解液为有机溶剂体系,因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料,一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。GB/T36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》测试标准中要求锂电池隔膜具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等。此数值越小,锂电池的性能越好。今天我们来详细的分析关于锂离子电池隔膜的性能测试要求和试验方法。
  锂电池隔膜取样方法:
  取样的隔膜包装应完好无损。在膜卷上去掉表面三层,沿隔膜的宽度切割取样,作外观、尺寸、物理性能及电性能测试。待测定的隔膜,应密封包装,防止受潮和受污染。
  电池隔膜试样状态调节和试验的标准环境
  (1)试样状态调节
  试样应按GB/T2918-1998规定的下列条件进行状态调节:温度:(23士2)℃;相对湿度:(50士10)%;c)持续时间:不少于4h。
  (2)试验的标准环境条件
  试验的标准环境条件如下:温度:(23士2)℃;相对湿度:(50士10)%。

​  一、厚度偏差
  厚度是锂离子电池隔膜隔膜最基本的特性之一,其要求的厚度均匀性与所有薄膜生产公司如出一辙,可谓永恒追求的质量指标,会直接影响隔膜卷的外观质量以及内在性能,因此是生产过程中需严加控制的质量指标之一。隔膜厚度的均匀性包括纵向厚度的均匀和横向厚度的均匀,但比较而言,横向厚度均匀性更为重要,一般必须控制在1um以内。要注意的是,由于锂离子电池隔膜的材料较软,所以在测量时应尽力减小测量的压力。


  参照GB/T6672-2001的规定进行。其中CHY-CU测厚仪的分辨率为0.1um,测量厚度的位置点,沿横向方向等距离测试不少于3组,在纵向方向上每隔200mm测一组,共测试5组,计算平均值作为所测隔膜的厚度,并按照式(1)、式(2)和式(3)计算厚度偏差。
  Ad=d-do……………(1)
  式中:
  Ad--隔膜的厚度平均值偏差,单位为微米(um);d--隔膜的厚度平均值,单位为微米(um);d。---隔膜的标称厚度值,单位为微米(um)。
  Admax=dmax-do…………………(2)
  Admx---隔膜的厚度上偏差,单位为微米(μm);
  dmax----隔膜的厚度的最大测量值,单位为微米(um);d。--隔膜的标称厚度值,单位为微米(um)。
  Admin=dmin-do………………(3)
  Admin----隔膜的厚度下偏差,单位为微米(um);
  dmin--隔膜的厚度的最小测量值,单位为微米(um);d。--隔膜的标称厚度值,单位为微米(um)。
  二、拉伸强度、断裂伸长率
  锂离子电池隔膜隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联,因此实时监控其拉伸强度,有利于提高锂离子电池隔膜的综合性能。一般行业中有单轴拉伸和双轴拉伸,采用单轴拉伸,膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同;而采用双轴拉伸,隔膜在两个方向上一致性相接近。一般拉伸强度重要是指纵向强度要达到100MP以上,横向强度不能太大,过大会导致横向收缩率增大,而这种收缩会加大锂离子电池正、负极接触的几率。
  此项测试按GB/T1040.3-2006的规定进行,采用宽为(15+0.1)mm得2型试样,MTL(PC)拉力试验机夹具间的初始距离(100+5)mm,试验速度为(250+10)mm/min。
  三、穿刺强度
  锂离子电池隔膜的穿刺试验是评价隔膜抗穿刺强度的最主要方法。通过标准的探头以标准的速度穿透隔膜,捕捉穿透瞬间的最大载荷(N),除以隔膜的平均厚度(μm)即为穿刺强度(N/μm)。隔膜根据其成型工艺的不同,分为干法、湿法,而具体工艺上又有单向拉伸、双向同步拉伸,双向异步拉伸等,且根据其表面涂布材料的不同,每种膜表现出的抗穿刺性能会有很大的区别。
  将锂电池隔膜平展于MTL(PC)拉力试验机夹具中并夹紧,以(100+10)mm/min的速率进行穿刺,完毕后取出试样,按照GB/T6672-2001的规定,按照图5所示在针孔的四周进行4点厚度的测试,取平均值,并按照式(8)计算穿刺强度。

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