提升鋰電薄膜阻隔性能：英國 Systech 滲透率測試解決方案

隨著新能源汽車和儲能產業(yè)的快速發(fā)展，鋰離子電池技術的可靠性和安全性成為行業(yè)關注的焦點。在電池結構中，封裝膜和隔膜等功能性薄膜的氣體阻隔性能直接影響電池的壽命和性能穩(wěn)定性。微量的氧氣或水分滲透，均可能導致電池容量衰減、內部腐蝕或熱失控等問題。

因此，準確評估薄膜材料的氧氣透過率（OTR）和水蒸氣透過率（WVTR）成為確保電池質量的關鍵環(huán)節(jié)。

薄膜阻隔性能：電池安全與性能的隱形防線

在鋰離子電池的結構體系中，功能性薄膜材料，如封裝膜（如鋁塑復合膜）與隔膜（如多孔PP、PE基膜或陶瓷涂覆膜）發(fā)揮著至關重要的作用。這些薄膜不僅負責物理隔離，更承擔著維持電池內部微環(huán)境穩(wěn)定的“第一道防線"——即對外部氣體與水汽的阻隔屏障。

對于電芯而言，氧氣滲透可能引發(fā)正極材料氧化失活、電解液分解或形成氣體；而水蒸氣則更容易導致鋰鹽水解、形成HF等腐蝕性副產物，損害電極與隔膜結構，最終造成容量衰減、內阻上升甚至熱失控等安全隱患。

作為工業(yè)物理旗下的英國品牌，Systech 希仕代氣體滲透率測試領域擁有數(shù)十年經(jīng)驗。其基于等壓法（Equal Pressure Method）原理設計的 8101e 氧氣透過率測試儀與 7101 水蒸氣透過率測試儀，為鋰電薄膜材料的專業(yè)測試需求提供了可靠保障。

1. 英國SYSTECH 8101e 氧氣透過率分析儀，精準評估封裝膜與隔膜的 OTR

適用標準：ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927、DIN 533803-3、JIS 7126、ISO CD 15105-2 等國際標準。

參數(shù)與特點：

測試方法：采用等壓法與高靈敏度的 eMetric™ 庫侖傳感器，確保測試結果的準確性和重復性。

測試范圍：0.05 至 432,000 cc/(m2·day)，覆蓋從超高阻隔到中等阻隔材料的測試需求，可以在幾分鐘內從濕測試切換到干測試。

核心優(yōu)勢：等壓模式下無需抽真空，結構穩(wěn)定，測量重復性高；傳感器響應快，支持長時間穩(wěn)定運行；最多可擴展至 32 個測試單元。

2. 英國SYSTECH ：7101 水蒸氣透過率分析儀，精準模擬電池服役濕熱條件

適用標準：ASTM F 1249、ASTM F3299-18、DIN 53122-2、ISO 15105-2、ISO 15106-3 等國際標準。

參數(shù)與特點：

測試方法：采用等壓法，采用先進的高靈敏度P2O5五氧化二磷庫侖傳感器技術，通過控制腔體兩端濕度差異實現(xiàn) WVTR 測量。

測試范圍：0.002 至 1000 g/(m2·day)，滿足對鋰電池薄膜類材料在超低濕環(huán)境下的敏感測試需求。

核心優(yōu)勢：自動化控溫控濕系統(tǒng)，可精確控制測試溫濕條件；適合高濕、高溫、耐久性等應力狀態(tài)下的長期測試；支持多通道擴展（衛(wèi)星單元），靈活滿足多樣化測試需求。

典型應用：

英國 SYSTECH 7101 水蒸氣透過率分析儀廣泛應用于鋰電隔膜材料的濕氣阻隔性能測試與工藝優(yōu)化評估。

7101 水蒸氣透過率分析儀可用于定量比較不同基材（如單層PP、PE、多孔復合膜）及其陶瓷涂層（如 Al?O?、SiO?）在提升水蒸氣阻隔性能方面的實際效果，為材料性能提升與配方改良提供科學依據(jù)。

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注1：部分圖源：Google Images

注2：參考文獻

· Li et al. (2020). Gas barrier properties of polymer-based multilayered battery pouch films. Journal of Membrane Science

· GB/T 31354-2014《鋰離子電池用鋁塑復合膜》

· IEC 62660-2:2022《電動汽車用鋰離子電池性能試驗方法》