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电池隔膜抗穿刺性能测试方法

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发布时间:2024-09-01

       原标题:锂离子电池隔膜穿刺强度试验方案


      锂电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电率小、低污染、无记忆效应等优势,广泛应用在手机、笔记本电脑、平板电脑、数码相机、电动车、航空航天、航海、人造卫星、小型医疗、军用通信设备等产品及领域。


      锂离子电池隔膜作为正、负极的隔离材料,是锂离子电池的必要组成部分,所采用隔膜材料性能的优劣直接影响电池的安全性与成本。抗穿刺性能是评价隔膜材料性能的重要力学指标,可有效反映隔膜装配过程中是否易于短路。将混合后的活性物质、炭黑、增塑剂和PVDF均匀地涂覆在金属箔片上,经过高温真空干燥后制成的锂离子电池电极,其表面由活性物质和炭黑混合物的微小颗粒所构成而呈现凸凹不平,故而被夹在正负极间的隔膜材料,要承受很大的压力。


      因此,隔膜材料应具有较强的抗穿刺性能,以防止锂离子电池的正负极接触而短路。


      今天,普创工业小编小编根据相关标准,简单介绍下锂电池隔膜穿刺力穿刺强度测试方法及相关检测仪器。


      相关关键词:电池隔膜穿刺力检测方案、锂电池隔膜穿刺力测定仪、电池隔膜穿刺强度试验机


      一、锂离子电池隔膜穿刺强度


     穿刺强度是指施加在给定针形物上用来戳穿隔膜样本的质量,用它来表示隔膜在装配过程中发生短路的趋势。电池隔膜抗穿刺性能检测, 目前可以参考的标准有GB T 36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》、团体标准《动力汽车锂电池隔膜团体标准(征求意见稿)》等。


    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。


    二、电池隔膜耐穿刺强度测试用什么检测仪器


   普创工业科技研发生产的智能电子拉力试验机ETT-A用来检测电池隔膜抗穿刺强度大小,也称为电池隔膜穿刺力测试仪、锂电池隔膜抗穿刺强度试验机等。


锂离子电池隔膜穿刺力测试仪


     三、试验原理

      抗穿刺性能的高低以刺穿待测试样过程中产生的较大力值——穿刺力表示。试验时,将试样装夹在固定夹具中,配置有穿刺针的动夹具以设定的速度向试样移动,直至刺穿试样,该动夹具中含有力值传感器,可实时监控刺穿过程中的力值变化,从而得到试样的穿刺力。另外,该夹具中同时配有位移传感器,用于实施监测试样的变形情况


    四、电池隔膜抗穿刺性能测试方法试验步骤


     将隔膜平展于夹具中并夹紧,以(100±10)mm/min的速率进行穿刺,完毕后取出试样,按照GB/T 6672-2001的规定,按照下图所示在针孔的四周进行4点厚度的测试,取平均值,并计算穿刺强度


    穿刺强度测试的厚度测试点示意图

穿刺强度测试的厚度测试点示意图


      

      (1) 用取样器从待测试的电池隔膜样品表面裁取试样5片。


      (2) 在设备控制软件上设置试验速度、试样名称、试验次数等参数信息,将试样装夹在夹具中,并安装好穿刺针。点击“试验”选项,试验开始,穿刺针按照设定试验速度移动刺穿试样,设备实时显示力值变化,并在测试结束报告穿刺力值。


      (3) 重复夹样、点击试验操作,分别测试其余4片试样的穿刺力值。


      友情提示:电池隔膜穿刺强度试验也可以用普创工业科技研发生产的穿刺力测试仪PMT-C检测仪器,本检测设备适用于各种塑料薄膜、复合薄膜、电池隔膜穿刺力测定。



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