電池隔膜是一種具有微孔結構的功能膜材料,它位于電池內部的正負極之間,起著分隔正負極的關鍵作用。這種材料允許電解液中的離子在正負極之間自由通過,同時阻止電池內的電子自由穿過,從而維持電池的正常工作。
主要功能:
隔離正負極:電池隔膜的主要功能是隔離電池的正負極,防止它們直接接觸而發生短路。這是電池安全性的重要保障。
離子傳導:雖然電子不能通過隔膜,但電解液中的離子可以在隔膜的微孔中自由穿梭,從而實現電池的充放電過程。
安全保護:在電池過度充電或溫度升高的情況下,隔膜能限制電流的升高,防止電池短路引起爆炸,具有微孔自閉保護作用,對電池使用者和設備起到安全保護的作用。
鋰離子電池隔膜的性能要求主要有:
①電子絕緣性;②孔徑和孔隙率適當;③電化學穩定性較好,耐電解液腐蝕;④熱穩定性好,低閉孔溫度和高熔斷溫度;⑤與電解液親和性好,具有一定的吸液率;⑥足夠的力學性能和較小的厚度;⑦空間穩定性和平整度好。(摘至全@國能源信息平臺發布的鋰離子電池隔膜的制備、性能測試、技術要求及研究基本現狀)。
針對GB/T 36363-2018電池隔膜檢測,所需的儀器清單可能根據具體的檢測項目和實驗室配置有所不同。但一般而言,進行電池隔膜性能檢測會涉及到多種儀器。以下是一份電池隔膜的儀器清單,涵蓋了氣體透過率測試、機械性能測試以及其他一些常規檢測所需的儀器:
一、透氣度測試
用途:測試電池隔膜的氣體透過性能,是評估隔膜透氣性的重要指標。
符合標準:GB/T 36363-2018、GB/T458-2008等。
測試原理:在膜卷上沿縱向相隔150mm裁取隔膜3塊,若隔膜寬度>100mm時取試樣大小為100mmX100mm,若隔膜寬度<100mm時取樣大小為100mmX隔膜寬度。將隔膜置于適合測試范圍的透氣儀的測試頭中進行透氣度測試,取3次測試結果的平均值作為隔膜的透氣度。
主要特點:具有多種測試方法(如葛爾萊法、肖伯爾法、本特生法、王研氏法、澳肯法等),葛爾萊法(Gurly)具有壓差可調,精度高,測試容積大等被廣泛應用。
推薦儀器:BTY-G3電池隔膜透氣度儀
產品特點:具有三個測試工位,測試效率高;高精度小量程的壓差傳感器,保證測試過程中壓力穩定;軟件系統基于windows開發,具有曲線分析、專業報告等功能。
二、厚度測試
用途:測試電池隔膜不同部位的厚度以及均勻性。
測試方法:參照GB/T6672-2001的規定進行。其中測厚儀的分辨率應不大于0.1μm,測量厚度的位置點按圖1所示,沿橫向方向等距離測試不少于3點為一組,在縱向方向上每隔200mm測一組,共測試5組。
推薦儀器:THK-02 測厚儀
產品特點:采用機械接觸式測試原理,精度可達0.1微米,測試范圍0-2微米,恒定測試壓力和測試接觸面積,7寸高清觸控屏+arm芯片控制,自動和手動測試模式,多點測試。
三、拉伸強度和斷裂伸長率
用途:測試電池隔膜的拉伸、撕裂、壓縮等力學指標,評估其機械強度。隔膜材料不僅要承受電池在工作過程中所受到電極混合物的刺穿力,同時也要滿足在隔膜生產過程中因為蜷曲纏繞、包裝以及制成時而受到的物理沖擊、穿刺、磨損、壓縮和拉伸外力,這對于防止電池短路有著重要的作用。
測試方法:按GB/T1040.3-2006的規定進行,采用寬為(15士0.1)mm的2型試樣,夾具間的初始距離(100士5)mm,試驗速度為(250士10)mm/min。
推薦儀器:TST-02H智能電子拉力試驗機
主要特點:測試精度0.1級,進口力值傳感器,品牌伺服電機+三導柱導套結構+滾珠螺母絲杠,計算機控制,拉壓雙向測試,無級調速等。
四、穿刺強度測試
用途:測試電池隔膜的穿刺強度、穿刺力,評估耐穿刺性
測試方法:將隔膜平展于夾具中并夾緊,以(100士10)mm/min的速率進行穿刺,完畢后取出試樣,按照GB/T6672-2001的規定,按照圖5所示在針孔的四周進行4點厚度的測試,取平均值,并按照式(8)計算穿刺強度。
推薦儀器:MCT-02A 薄膜穿刺力測試儀
主要特點:測試精度0.5級,進口力值傳感器,專用穿刺力測試夾具,高精度位移絲杠模組,品牌電機和驅動器,智能觸控屏操作,無需連接電腦,操作簡便。
五、其他常規檢測儀器
電子天平:用于精確稱量隔膜樣品的質量,評估其重量變化或進行其他需要精確稱量的實驗。
顯微鏡:用于觀察隔膜的微觀結構,如孔隙率、孔徑尺寸等。
鼓風干燥箱:用于對隔膜進行調溫調濕處理,模擬其在不同環境下的性能變化。
真空泵:用于輔助某些實驗,如抽氣使隔膜處于特定壓力環境下進行測試。
溫濕度傳感器:用于實時監控測試環境的溫濕度,確保實驗條件的一致性。
六、注意事項
在選擇儀器時,應確保其符合相關標準和規范,以保證測試結果的準確性和可靠性。
儀器的維護和校準也是確保測試質量的重要環節,應定期進行相關操作。
綜上所述,進行GB/T 36363-2018電池隔膜檢測所需的儀器清單可能包括電池隔膜透氣度儀、智能電子拉力試驗機、測厚儀、穿刺力測試儀以及其他常規檢測儀器。具體儀器的選擇和配置應根據實驗室的實際需求和條件進行確定。
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