鋰電池隔膜基本性（xìng）能檢測分析與（yǔ）解決方案

　　近年來（lái），隨著國內消費和移動等IT領域終（zhōng）端產品的飛速增長，可充電的鋰（lǐ）電池早已成為（wéi）手（shǒu）機、筆記本、PDA等移動消（xiāo）費（fèi）電子（zǐ）的標準配（pèi）置電源。隔膜作為鋰電池（chí）結構中至為關鍵的內層組件之一，其物理、化學（xué）性能的優劣將直接決定著電池的界麵結構、內阻等，進而影響（xiǎng）電池整（zhěng）體的容量（liàng）、循環以及安全性能等。但是材料是（shì）中國（guó）唯一還沒有實現（xiàn）自給的鋰電池關鍵材料。然（rán），隔膜（mó）性（xìng）能的優異卻對國內鋰電池隔（gé）膜的質量產生重要影響。本文將主要圍繞鋰電池隔膜的“物理檢測（cè）指標”做綜合分析。

　　濟南国产欧美日韩精品a在线观看科技（jì）作為包裝材料檢（jiǎn）測領域中的老牌企業，在鋰電池隔膜的（de）物理力（lì）學性能測試方麵積累（lèi）了豐（fēng）富的經驗。對隔膜的力（lì）學性能指標主（zhǔ）要指隔膜的厚（hòu）度測試，隔膜的透氣度，拉伸強度，穿刺（cì）強度等指標。下麵，小編將結合我（wǒ）公司針對（duì）鋰電池隔膜的不同的測試解決方案進行一一講解。

一、隔膜的厚度測試：

厚度（dù）是鋰電池隔（gé）膜最基本的特（tè）性之一，其要求的厚度均（jun1）勻性與所有薄膜生產企業如出一轍，可謂永恒追求的質量指（zhǐ）標，會直接影響（xiǎng）隔膜卷的外（wài）觀質量以及內在性能，因此（cǐ）是生產過程中需嚴加控製的質（zhì）量指標之（zhī）一。隔膜厚度的均勻（yún）性包括（kuò）縱向厚度的均勻和橫向厚度的均勻，但比較而（ér）言，橫（héng）向厚度（dù）均勻性更為重要，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GB/T 6672—1986《塑料薄膜和薄片厚度的測（cè）定機械測量法》，運用機械接觸（chù）式的方法進（jìn）行檢（jiǎn）測。基於該標（biāo）準的規定，本文使用濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發的（de）“CHY—CA薄膜（mó）測厚（hòu）儀”。該儀器（qì）在測試精度上完全可達到標準（zhǔn）規定的（de）0.1um，同（tóng）時測量頭可自動升降，有效避免了人為因素造成的（de）係統誤差，且自動進樣，數據實時（shí）顯示，兼具（jù）自動統計和打印等多項實用功能，極大方便了用戶操作以及對（duì）結果的分析。

需要注意的是，由於電池隔膜的材料較軟，所以在（zài）測量時應盡（jìn）力減小測量的壓力（lì）。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（hǎo）的控製與隔膜的接觸麵積，確保測量數據的精準。

對隔膜的厚（hòu）度測試，還可通過非接觸式測厚儀。但是非接觸式測厚儀盡管測量速度快、對樣品無損傷，但由於非接觸式測厚（hòu）儀多采用光學（xué）原理，為點（diǎn）測量（liàng），而隔膜又是多孔的結構，因此對測量結果的波動十分大，反（fǎn）而更不利於厚度均勻性的測定。

  二、隔膜透氣度測試

透氣度是反映隔膜透過率能力的指標，可用在一定時間（jiān）和壓力下（xià），通過隔膜氣體的量的多少來（lái）表征，以此來反映鋰離子透過隔膜的通暢性。而隔膜透（tòu）過性的（de）大小是隔膜孔隙率、孔徑、孔的（de）形狀及孔曲折度等隔膜內部孔結構（gòu）綜合因素影響的結果。目前，國內的隔（gé）膜廠家基本以透氣度、孔隙度指標來衡量隔膜的透氣（qì）性（xìng）。

透氣率是指特（tè）定的空氣在（zài）一定的壓力條件下，通過1平方英寸麵（miàn）積的隔膜所需要的時間，用（yòng）Gurley值來表示。由（yóu）於“透氣度”的概念主要來源於造紙行（háng）業，所以現行主要參考標準為GB/T 458—2008《紙和紙板透氣度的測定》。基（jī）於該標準，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（yā）差法氣體滲透儀”。該儀器可同（tóng）時測定隔（gé）膜的氣體透過率（lǜ）、溶解度係數、擴散係數，三腔均值保（bǎo）證三個試樣同（tóng）時測試（shì），而且寬範圍、高（gāo）精度的溫濕度控製，可滿（mǎn）足各種試（shì）驗條件下的測試，跟共提供比（bǐ）例和模糊的雙重試驗過程判斷（duàn）模式，因此可在短時間內（nèi）有效判（pàn）斷鋰電池隔膜的透氣度。

　 三（sān）、隔膜的拉伸強度測試

隔膜的拉（lā）伸強（qiáng）度與製（zhì）膜的工藝相關聯，因此實時（shí）監控其拉伸強度，有利於提高鋰電（diàn）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（cǎi）用單軸拉伸，膜在拉伸方向上與垂直方向強度不同；而采用雙軸拉伸，隔膜在兩個方向上一（yī）致（zhì）性相接近。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，過大會導致橫向收（shōu）縮率增大，而（ér）這種收縮會加大鋰電（diàn）池正、負極接觸（chù）的幾率（lǜ）。　

　 目前，對鋰電池隔膜拉伸強度指標的檢測參考標準（zhǔn）為GB/T 1040《塑料（liào）拉伸性能的測試》。基於此（cǐ），本（běn）文使用濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發的“XLW-Ｈ智能電子拉力機”，該儀器可憑借（jiè）0.5級超高精度（dù），有（yǒu）效保證了（le）測試（shì）結果的（de）準確性，同時1000MM的超長行程可滿足（zú）各超大變形率材料的測試，還提供定伸應力、彈性模量、應力應變等數據分析（xī）。此外（wài），一台儀器（qì）還集（jí）拉伸、穿刺、剝離（lí）、撕裂等其（qí）中獨立測試程序，方便用（yòng）戶的不同測試需求。

四、隔膜穿刺強度測試

鋰電池隔膜的抗穿刺強度是指施加在給定針行物上（shàng）用來戳穿隔膜（mó）樣（yàng）本的質量，主要用來表（biǎo）示隔膜在裝配過（guò）程中發生短路的趨勢。由於隔膜是（shì）被夾在凹凸不平（píng）的正、負極片中（zhōng）間，需要承受很大的壓力。因此為了防止短路，所以要求隔膜（mó）必須具備一定的抗穿刺強度。正常情況（kuàng）下，抗（kàng）穿刺強度值一般在300—500g。

考慮到隔膜穿刺強度的測試結果與穿刺針的規格、穿刺速率、下夾具孔的（de）尺寸有關，目前行業（yè）主要參考ASTM D3763《塑料高速穿刺試（shì）驗方（fāng）法》。基於此，本文推薦使用濟南国产欧美日韩精品a在线观看研發的“XLW－Ｈ智能電子拉力機”，該儀（yí）器不僅可滿足上述（shù）拉伸（shēn）強度指標的（de）測試，隻需配備一特殊的穿刺夾具（jù），就可完（wán）成對隔膜穿刺強度進行測定。這樣一來，用（yòng）戶可謂在同一台儀器上（shàng）測試不同的項（xiàng）目指標-同上麵提到的隔膜的拉伸強度測試（shì）。，在確保0.5級測試精度的同時，還為企業節（jiē）約了一大筆經費開支，兩全其美。

五、熱收縮率

鋰電（diàn）池隔膜的熱收縮率是（shì）指隔膜加熱前後的尺寸變化率（lǜ）。我們都知道，一旦隔膜橫向拉伸增大，必然導致隔膜熱（rè）收縮率的增大，從而也就無形中（zhōng）增加了鋰（lǐ）電池正、負極接觸的幾率。而（ér）這一（yī）現象，恰（qià）恰是廠家在生產時所極（jí）力（lì）避開的，將對鋰電池（chí）整體性能的發（fā）揮有重要意義。

目前，行業內針對隔膜熱收縮率（lǜ）指標的測定（dìng），主要參考標準為GB/T 2027—2004《塑料 薄膜和薄片 加（jiā）熱尺寸變化率試驗（yàn）方法》和UL SUBJECT 2591—2009《電池隔膜（mó）》。這兩種方（fāng）法主要不（bú）同點在於，國家標準中是將樣品至於高嶺土床上進行測試，而UL標準采用兩塊鋼板將隔膜夾在其中，並施加一定的壓（yā）力進行測試。由於該壓力（lì）更接近隔膜在電（diàn）池中所受（shòu）壓力，進而（ér）也就更接近於隔膜在電池中（zhōng）的（de）真實情況，因此所測數據更有意義（yì）。基於上述標（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“RSY-01 熱縮試驗儀”。該儀器采用數字P.I.D控溫監控技術（shù），在確保（bǎo）快速達到（dào）設定溫度的同時，還能有效避免溫度波動。且為（wéi）液（yè）體介（jiè）質的加熱提供了穩定的測（cè）試環境，又兼（jiān）具自動計時功能，從而最大限度保證（zhèng）了測試數據的準確性。

鋰電池隔膜（mó）物理性能測試總結：本（běn）文通過對鋰電池隔膜厚度、透氣度、拉伸強度、穿（chuān）刺強度、熱收縮率物性指標的測試分析，在專業（yè）儀器的幫助下，廠家可（kě）以通過（guò）試驗（yàn）得出的精確數據從而找到對提高鋰電池隔膜性能的方向和方法，具有一定的積極意義。