
在鋰電池的結(jié)構(gòu)中,隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及性能等特性,性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。
隔膜主要作用是使電池正、負(fù)極分隔,防止兩極接觸而短路。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等,直接影響電池的容量、循環(huán)以及性能等特性。
鋰電池隔膜的要求
(1)具有電子絕緣性,保證正負(fù)極的機(jī)械隔離;
(2)有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導(dǎo)率,對(duì)鋰離子有很好的透過(guò)性;
(3)由于電解質(zhì)的溶劑為強(qiáng)極性的有機(jī)化合物,隔膜耐電解液腐蝕,有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性;
(4)對(duì)電解液的浸潤(rùn)性好并具有足夠的吸液保濕能力;
(5)具有足夠的力學(xué)性能,包括穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等,但厚度盡可能??;
(6)空間穩(wěn)定性和平整性好;
(7)熱穩(wěn)定性和自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)性能好。動(dòng)力電池對(duì)隔膜的要求更高,通常采用復(fù)合膜。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) | 測(cè)試指標(biāo) |
ASTM D882; ISO527 | 拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度 |
ASTM D1894; ISO8295 | 靜摩擦系數(shù)和動(dòng)摩擦系數(shù) |
ASTM D1004; ASTM D1938; ISO 6383 | 抗撕裂強(qiáng)度 |
ASTM D5748;EN 14477 | 耐穿刺性 |
EN/ISO 11339 | 粘合強(qiáng)度 |
ISO 5628; ISO 3037; ISO 12408; EN 23035; ISO 9895 | 紙板的彎曲強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度 |
1、隔膜拉伸試驗(yàn)
根據(jù)鋰電池隔膜材料的不同, 選擇不同的夾具和引伸計(jì)
測(cè)試指標(biāo)包括拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度、彈性系數(shù)、斷裂拉伸率等
隔膜拉伸測(cè)試的影響因素
樣品的制備----樣品保證無(wú)毛刺
夾具的選擇----建議選擇氣動(dòng)夾具,橡膠夾面。
對(duì)于延伸率較小和受力較小的試樣 ,可以使用手s橡膠面夾具。
2、隔膜摩擦系數(shù)測(cè)定
大量的材料包括潤(rùn)滑劑、薄膜、鋰電池隔膜以及家用產(chǎn)品都需要進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)摩擦系數(shù)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定其材料間的摩擦特性。
3、隔膜穿刺試驗(yàn)
將鋰電池隔膜固定于穿刺夾面上,通過(guò)用上面的穿刺夾具對(duì)鋰電池隔膜進(jìn)行穿刺測(cè)試,評(píng)價(jià)鋰電池隔膜的抗穿刺強(qiáng)度。