电池隔膜是一种具有微孔结构的功能膜材料,它位于电池内部的正负极之间,起着分隔正负极的关键作用。这种材料允许电解液中的离子在正负极之间自由通过,同时阻止电池内的电子自由穿过,从而维持电池的正常工作。
主要功能:
隔离正负极:电池隔膜的主要功能是隔离电池的正负极,防止它们直接接触而发生短路。这是电池安全性的重要保障。
离子传导:虽然电子不能通过隔膜,但电解液中的离子可以在隔膜的微孔中自由穿梭,从而实现电池的充放电过程。
安全保护:在电池过度充电或温度升高的情况下,隔膜能限制电流的升高,防止电池短路引起爆炸,具有微孔自闭保护作用,对电池使用者和设备起到安全保护的作用。
锂离子电池隔膜的性能要求主要有:
①电子绝缘性;②孔径和孔隙率适当;③电化学稳定性较好,耐电解液腐蚀;④热稳定性好,低闭孔温度和高熔断温度;⑤与电解液亲和性好,具有一定的吸液率;⑥足够的力学性能和较小的厚度;⑦空间稳定性和平整度好。(摘至全@国能源信息平台发布的锂离子电池隔膜的制备、性能测试、技术要求及研究基本现状)。
针对GB/T 36363-2018电池隔膜检测,所需的仪器清单可能根据具体的检测项目和实验室配置有所不同。但一般而言,进行电池隔膜性能检测会涉及到多种仪器。以下是一份电池隔膜的仪器清单,涵盖了气体透过率测试、机械性能测试以及其他一些常规检测所需的仪器:
一、透气度测试
用途:测试电池隔膜的气体透过性能,是评估隔膜透气性的重要指标。
符合标准:GB/T 36363-2018、GB/T458-2008等。
测试原理:在膜卷上沿纵向相隔150mm裁取隔膜3块,若隔膜宽度>100mm时取试样大小为100mmX100mm,若隔膜宽度<100mm时取样大小为100mmX隔膜宽度。将隔膜置于适合测试范围的透气仪的测试头中进行透气度测试,取3次测试结果的平均值作为隔膜的透气度。
主要特点:具有多种测试方法(如葛尔莱法、肖伯尔法、本特生法、王研氏法、澳肯法等),葛尔莱法(Gurly)具有压差可调,精度高,测试容积大等被广泛应用。
推荐仪器:BTY-G3电池隔膜透气度仪
产品特点:具有三个测试工位,测试效率高;高精度小量程的压差传感器,保证测试过程中压力稳定;软件系统基于windows开发,具有曲线分析、专业报告等功能。
二、厚度测试
用途:测试电池隔膜不同部位的厚度以及均匀性。
测试方法:参照GB/T6672-2001的规定进行。其中测厚仪的分辨率应不大于0.1μm,测量厚度的位置点按图1所示,沿横向方向等距离测试不少于3点为一组,在纵向方向上每隔200mm测一组,共测试5组。
推荐仪器:THK-02 测厚仪
产品特点:采用机械接触式测试原理,精度可达0.1微米,测试范围0-2微米,恒定测试压力和测试接触面积,7寸高清触控屏+arm芯片控制,自动和手动测试模式,多点测试。
三、拉伸强度和断裂伸长率
用途:测试电池隔膜的拉伸、撕裂、压缩等力学指标,评估其机械强度。隔膜材料不仅要承受电池在工作过程中所受到电极混合物的刺穿力,同时也要满足在隔膜生产过程中因为蜷曲缠绕、包装以及制成时而受到的物理冲击、穿刺、磨损、压缩和拉伸外力,这对于防止电池短路有着重要的作用。
测试方法:按GB/T1040.3-2006的规定进行,采用宽为(15士0.1)mm的2型试样,夹具间的初始距离(100士5)mm,试验速度为(250士10)mm/min。
推荐仪器:TST-02H智能电子拉力试验机
主要特点:测试精度0.1级,进口力值传感器,品牌伺服电机+三导柱导套结构+滚珠螺母丝杠,计算机控制,拉压双向测试,无级调速等。
四、穿刺强度测试
用途:测试电池隔膜的穿刺强度、穿刺力,评估耐穿刺性
测试方法:将隔膜平展于夹具中并夹紧,以(100士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。
推荐仪器:MCT-02A 薄膜穿刺力测试仪
主要特点:测试精度0.5级,进口力值传感器,专用穿刺力测试夹具,高精度位移丝杠模组,品牌电机和驱动器,智能触控屏操作,无需连接电脑,操作简便。
五、其他常规检测仪器
电子天平:用于精确称量隔膜样品的质量,评估其重量变化或进行其他需要精确称量的实验。
显微镜:用于观察隔膜的微观结构,如孔隙率、孔径尺寸等。
鼓风干燥箱:用于对隔膜进行调温调湿处理,模拟其在不同环境下的性能变化。
真空泵:用于辅助某些实验,如抽气使隔膜处于特定压力环境下进行测试。
温湿度传感器:用于实时监控测试环境的温湿度,确保实验条件的一致性。
六、注意事项
在选择仪器时,应确保其符合相关标准和规范,以保证测试结果的准确性和可靠性。
仪器的维护和校准也是确保测试质量的重要环节,应定期进行相关操作。
综上所述,进行GB/T 36363-2018电池隔膜检测所需的仪器清单可能包括电池隔膜透气度仪、智能电子拉力试验机、测厚仪、穿刺力测试仪以及其他常规检测仪器。具体仪器的选择和配置应根据实验室的实际需求和条件进行确定。