近年來，鋰電池發(fā)展速度較快，具有能量高、循環(huán)壽命長、充電功率范圍廣、倍率放電性能好等優(yōu)點，受到廣大制造廠家青睞，現(xiàn)已廣泛應用于智能手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機、電動自行車等領域。

鋰電池

     隔膜作為鋰電池的重要組成部件，對阻隔電子通過防止短路和保證內(nèi)部離子透過使電池高效、穩(wěn)定、安全地運行具有重要意義。雖然隔膜自身未發(fā)生任何的電化學反應，但其結構和性能卻影響電池的界面結構和內(nèi)阻等，進而影響電池整體的容量、充放電電流密度、循環(huán)性能以及安全性等。

    因此，通過對鋰電池隔膜的各項性能參數(shù)的分析測試和調(diào)控，可有效提高電池的綜合性能。

    濟南眾測機電設備有限公司對鋰電池隔膜厚度、鋰電池隔膜隔膜透氣度、鋰電池隔膜拉伸強度和鋰電池隔膜穿刺強度等物理力學性能檢測指標積累了豐富的經(jīng)驗。根據(jù)相關標準和鋰電池隔膜特性研發(fā)生產(chǎn)的電池隔膜檢測儀器專業(yè)應用于電池隔膜材料的透氣量、拉伸、抗穿刺性、熱收縮率、厚度等指標檢測。

    下面，眾測機電將主要圍繞鋰離子電池隔膜物理檢測指標做綜合分析，同時，介紹相關鋰離子電池隔膜檢測儀器。

    關鍵詞：鋰離子電池隔膜檢測、鋰電池檢測儀器、電池隔膜檢測儀器、電池隔膜檢測設備、隔膜熱收縮率、電池隔膜耐穿刺性能、電池隔膜透氣率測試儀、電池隔膜性能測試儀器

    一、鋰電池隔膜厚度檢測項目

    厚度是鋰電池隔膜最基本的參數(shù)之一，通常和鋰離子的透過性成反比、跟隔膜的力學性能成正比，故在滿足機械強度的條件下應盡可能減小隔膜厚度以提升電池性能。

    對鋰電池隔膜厚度檢測，參考GB/T_6672-2001塑料薄膜和薄片厚度測定_機械測量法，運用機械接觸式的方法進行檢測。

    眾測機電參照該標準研發(fā)生產(chǎn)了鋰電池隔膜厚度測量儀THK-01（通用名稱為測厚儀），該檢測儀器在測試誤差上完全可達到標準規(guī)定的0.1um；同時測量頭可自動升降，有效避免了人為因素造成的系統(tǒng)誤差；配備專用自動進樣器，可一鍵實現(xiàn)全自動多點測量，人為誤差最?。慌鋫湮⑿痛蛴C，數(shù)據(jù)實時顯示、自動統(tǒng)計、打印， 方便快捷地獲取測試結果。

鋰電池隔膜厚度測量儀

 由于電池隔膜的材料較軟，隔膜厚度測量時應盡力減小測量的壓力。眾測機電研發(fā)的這款厚度測試儀就可很好的控制與隔膜的接觸面積，確保測量數(shù)據(jù)的精準。

   二、 鋰電池隔膜透氣度測試

    透氣度是反映隔膜透過率能力的指標，可用在一定時間和壓力下，通過隔膜氣體的量的多少來表征，以此來反映鋰離子透過隔膜的通暢性。而隔膜透過性的大小是隔膜孔隙率、孔徑、孔的形狀及孔曲折度等隔膜內(nèi)部孔結構綜合因素影響的結果。

    目前，國內(nèi)隔膜廠家基本以透氣度、孔隙度指標來衡量隔膜的透氣性能。

    透氣率是指特定的空氣在一定的壓力條件下，通過1平方英寸面積的隔膜所需要的時間，用Gurley值來表示，即一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過一定面積的隔膜所需要的時間。對于相同的電池隔膜，這個數(shù)值從一定意義上來講，和用此隔膜裝配的電池的內(nèi)阻成正比，即該數(shù)值越大，則內(nèi)阻越大。

    濟南眾測機電研發(fā)生產(chǎn)的的鋰電池隔膜透氣度測試儀GTR-G3【 通用名稱為壓差法氣體透過率測試儀】用來檢測鋰電池隔膜透氣度。該檢測設備可同時測定隔膜的氣體透過率、溶解度系數(shù)、擴散系數(shù)，三腔均值保證三個試樣同時測試，而且寬范圍、高精度的溫濕度控制，可滿足各種試驗條件下的測試。

鋰電池隔膜透氣度測試儀

    三、鋰電池隔膜耐穿刺強度試驗

    鑒于隔膜生產(chǎn)過程中的蜷曲纏繞和包裝，電池的組裝和拆卸，以及實際使用中反復充放電等因素，要求隔膜必須具備一定的物理強度以克服上述過程中的物理沖擊、穿刺、磨損和壓縮等作用帶來的損壞，因此需要考察隔膜的穿刺強度。

    鋰電池隔膜穿刺強度測試結果與穿刺針的規(guī)格、穿刺速率、下夾具孔的尺寸有關。目前行業(yè)主要參考ASTM D3763塑料高速穿刺試驗方法 （Standard TestM ethod for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors）和ASTM F1306 柔性阻隔薄膜和層合膜抗低速穿透試驗 （ Standard Test Method for Slow Rate Penetration Resistance of Flexible Barrier Films and Laminates）等標準，測試結果和穿刺針的規(guī)格、穿刺的速度以及夾具的尺寸大小有關系。根據(jù)大量的試驗和觀察，鋰離子電池隔膜的穿刺強度為300~500。

    綜合考慮，眾測機電推薦使用TST-02H鋰電池隔膜抗穿刺強度測試儀（通用名稱為穿刺力測試儀），就可完成對隔膜穿刺強度進行測定，同時，也能完成隔膜拉伸強度測試。

鋰電池隔膜抗穿刺強度測試儀

   四、隔膜拉伸強度檢測

    拉伸強度是反映隔膜在使用過程中受到外力作用時維持尺寸穩(wěn)定性的參數(shù)，若拉伸強度不夠，隔膜變形后不易恢復原尺寸會導致電池短路。通常參照GB／T 1040．3-2006《塑料拉伸性能的測試》和ASTM D882-10《Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting》對隔膜的拉伸強度進行測試。

    因此，眾測機電推薦使用TST-02H智能電子拉力試驗機，用來檢測電池隔膜抗拉伸強度性能。

鋰電池隔膜拉伸強度試驗機

    總之，在同一臺儀器上可完成電池隔膜穿刺強度和電池隔膜拉伸強度檢測，在確保0.1級測試精度的基礎上，還為企業(yè)節(jié)約了一大筆經(jīng)費開支，兩全其美。

   五、 鋰離子電池隔膜熱收縮率檢測

    鋰離子電池在制造和使用過程中，會時常處于熱環(huán)境中,鋰離子電池隔膜多采用一種熱塑性材料聚烯烴，受熱時尺寸會發(fā)生一定收縮。根據(jù)制造工藝的不同，單向拉伸膜由于機械方向（MD）為分子鏈被拉伸的方向，因此隔膜在該方向易發(fā)生收縮，此情況下的橫向（TD）收縮一般較小。雙向拉伸膜因機械方向和橫向均被拉伸，都會發(fā)生細微的收縮現(xiàn)象。倘若隔膜的熱縮率非常大，那么隔膜對于隔離正負極的作用將被極大削弱，甚至發(fā)生短路。為了降低電池受熱時的短路風險，應選擇具有合適熱縮率的隔膜材料。

    眾測機電根據(jù)鋰電池隔膜熱收縮率特性，研發(fā)生產(chǎn)的熱縮試驗儀RSY-01 用于檢測電池隔膜熱收縮性能，本檢測儀器采用數(shù)字P.I.D控溫監(jiān)控技術，在確?？焖龠_到設定溫度的同時，還能有效避免溫度波動。且為液體介質(zhì)的加熱提供了穩(wěn)定的測試環(huán)境，又兼具自動計時功能，從而最大限度保證了測試數(shù)據(jù)的準確性。

鋰電池隔膜熱收縮率測試儀

    隔膜是一種絕緣材料，主要作用是防止正負極材料接觸導致短路，是保障鋰離子電池安全的最重要部分之一。隔膜能夠浸潤在電解液中，而且表面上有大量允許鋰離子通過的微孔。材料、厚度和微孔數(shù)量等等特性都會影響鋰離子穿過隔膜的速度，進而影響到電池的放電倍率、循環(huán)壽命等性能。

    因此，鋰電池隔膜物理性能測試是一項重要的工作。鋰離子電池隔膜在專業(yè)的鋰電池隔膜檢測設備測試下，廠家可以通過試驗得出的數(shù)據(jù)從而提高鋰電池隔膜性能，具有一定的積極意義。