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锂电池隔膜行业材料力学测试解决方案

提供来源:上海百贺 日期:2016年10月18日

        在锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

        隔膜主要作用是使电池正、负极分隔,防止两极接触而短路。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及性能等特性。

        锂电池隔膜的要求

        (1)具有电子绝缘性,保证正负极的机械隔离;

        (2)有一定的孔径和孔隙率,保证低的电阻和高的离子电导率,对锂离子有很好的透过性;

        (3)由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物,隔膜耐电解液腐蚀,有足够的化学和电化学稳定性;

        (4)对电解液的浸润性好并具有足够的吸液保湿能力;

        (5)具有足够的力学性能,包括穿刺强度、拉伸强度等,但厚度尽可能小;

        (6)空间稳定性和平整性好;

        (7)热稳定性和自动关断保护性能好。动力电池对隔膜的要求更高,通常采用复合膜。

        国际标准及应用

国际标准 测试指标
ASTM D882; ISO527 拉伸强度、伸长率、屈服强度
ASTM D1894; ISO8295 静摩擦系数和动摩擦系数
ASTM D1004; ASTM D1938; ISO 6383 抗撕裂强度
ASTM D5748;EN 14477 耐穿刺性
EN/ISO 11339 粘合强度
ISO 5628; ISO 3037; ISO 12408; EN 23035; ISO 9895 纸板的弯曲强度和抗压强度

        1、隔膜拉伸试验

        根据锂电池隔膜材料的不同, 选择不同的夹具和引伸计

        测试指标包括拉伸强度、伸长率、屈服强度、弹性系数、断裂拉伸率等

        隔膜拉伸测试的影响因素

        样品的制备----样品保证无毛刺

        夹具的选择----建议选择气动夹具,橡胶夹面。

        对于延伸率较小和受力较小的试样 ,可以使用手s橡胶面夹具。

        2、隔膜摩擦系数测定

        大量的材料包括润滑剂、薄膜、锂电池隔膜以及家用产品都需要进行动、静态摩擦系数实验来测定其材料间的摩擦特性。

        3、隔膜穿刺试验

        将锂电池隔膜固定于穿刺夹面上,通过用上面的穿刺夹具对锂电池隔膜进行穿刺测试,评价锂电池隔膜的抗穿刺强度。