鋰電池隔膜作為正、負(fù)極的隔離材料,是鋰電池的必要組成部分,所采用隔膜材料性能的優(yōu)劣直接影響電池的安全性與成本??勾┐绦阅苁窃u(píng)價(jià)隔膜材料性能的重要力學(xué)指標(biāo),可有效反映隔膜裝配過(guò)程中是否易于短路。將混合后的活性物質(zhì)、炭黑、增塑劑和PVDF均勻地涂覆在金屬箔片上,經(jīng)過(guò)高溫真空干燥后制成的鋰電池電極,其表面由活性物質(zhì)和炭黑混合物的微小顆粒所構(gòu)成而呈現(xiàn)凸凹不平,故而被夾在正負(fù)極間的隔膜材料,需要承受很大的壓力,因此隔膜材料應(yīng)具有較強(qiáng)的抗穿刺性能,以防止鋰電池的正負(fù)極接觸而短路。
電池隔膜抗穿刺性能檢測(cè)方案
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10004-2008《包裝用塑料復(fù)合膜、袋干法復(fù)合、擠出復(fù)合》中穿刺強(qiáng)度的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作。電池隔膜刺穿試驗(yàn)的設(shè)備采用濟(jì)南中科儀器研發(fā)生產(chǎn)的NCY-01H穿刺力測(cè)試儀對(duì)電池隔膜樣品的穿刺力進(jìn)行測(cè)試??勾┐绦阅艿母叩鸵源檀┐郎y(cè)試樣過(guò)程中產(chǎn)生的最大力值——穿刺力表示。試驗(yàn)時(shí),將試樣裝夾在固定夾具中,配置有穿刺針的動(dòng)夾具以設(shè)定的速度向試樣移動(dòng),直至刺穿試樣,該動(dòng)夾具中含有力值傳感器,可實(shí)時(shí)監(jiān)控刺穿過(guò)程中的力值變化,從而得到試樣的穿刺力。另外,該夾具中同時(shí)配有位移傳感器,用于實(shí)施監(jiān)測(cè)試樣的變形情況。
電池隔膜刺穿設(shè)備參數(shù)
一般設(shè)備配置測(cè)試量程:50N,100N,250N,500N,(可選);試驗(yàn)速度:0.01 ~ 500 mm/min(無(wú)級(jí)調(diào)速);測(cè)試行程:400 mm(其他行程可定制),可根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求自由設(shè)定;超長(zhǎng)行程可以滿足大變形率材料的測(cè)試;限位保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、自動(dòng)回位智能配置,保證用戶的操作安全。
電池隔膜刺穿試驗(yàn)過(guò)程
1.用取樣器從待測(cè)試的電池隔膜樣品表面裁取試樣5片。
2.在設(shè)備控制軟件上設(shè)置試驗(yàn)速度、試樣名稱、試驗(yàn)次數(shù)等參數(shù)信息,將試樣裝夾在專用夾具中,并安裝好穿刺針。點(diǎn)擊“試驗(yàn)"選項(xiàng),試驗(yàn)開始,穿刺針按照設(shè)定試驗(yàn)速度移動(dòng)刺穿試樣,設(shè)備實(shí)時(shí)顯示力值變化,并在測(cè)試結(jié)束報(bào)告穿刺力值。
3.重復(fù)夾樣、點(diǎn)擊試驗(yàn)操作,分別測(cè)試其余4片試樣的穿刺力值。
4.記錄試驗(yàn)結(jié)果
抗穿刺性能是評(píng)價(jià)隔膜材料性能的重要力學(xué)指標(biāo),可有效反映隔膜裝配過(guò)程中是否易于短路。通過(guò)電池隔膜抗穿刺性能檢測(cè)試驗(yàn)參數(shù)為企業(yè)監(jiān)控電池隔膜的抗穿刺性能提供參考。