在鋰電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
隔膜主要作用是使電池正、負極分隔,防止兩極接觸而短路。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及性能等特性。
鋰電池隔膜的要求
(1)具有電子絕緣性,保證正負極的機械隔離;
(2)有一定的孔徑和孔隙率,保證低的電阻和高的離子電導率,對鋰離子有很好的透過性;
(3)由于電解質的溶劑為強極性的有機化合物,隔膜耐電解液腐蝕,有足夠的化學和電化學穩定性;
(4)對電解液的浸潤性好并具有足夠的吸液保濕能力;
(5)具有足夠的力學性能,包括穿刺強度、拉伸強度等,但厚度盡可能小;
(6)空間穩定性和平整性好;
(7)熱穩定性和自動關斷保護性能好。動力電池對隔膜的要求更高,通常采用復合膜。
國際標準及應用
國際標準 | 測試指標 |
ASTM D882; ISO527 | 拉伸強度、伸長率、屈服強度 |
ASTM D1894; ISO8295 | 靜摩擦系數和動摩擦系數 |
ASTM D1004; ASTM D1938; ISO 6383 | 抗撕裂強度 |
ASTM D5748;EN 14477 | 耐穿刺性 |
EN/ISO 11339 | 粘合強度 |
ISO 5628; ISO 3037; ISO 12408; EN 23035; ISO 9895 | 紙板的彎曲強度和抗壓強度 |
1、隔膜拉伸試驗
根據鋰電池隔膜材料的不同, 選擇不同的夾具和引伸計
測試指標包括拉伸強度、伸長率、屈服強度、彈性系數、斷裂拉伸率等
隔膜拉伸測試的影響因素
樣品的制備----樣品保證無毛刺
夾具的選擇----建議選擇氣動夾具,橡膠夾面。
對于延伸率較小和受力較小的試樣 ,可以使用手s橡膠面夾具。
2、隔膜摩擦系數測定
大量的材料包括潤滑劑、薄膜、鋰電池隔膜以及家用產品都需要進行動、靜態摩擦系數實驗來測定其材料間的摩擦特性。
3、隔膜穿刺試驗
將鋰電池隔膜固定于穿刺夾面上,通過用上面的穿刺夾具對鋰電池隔膜進行穿刺測試,評價鋰電池隔膜的抗穿刺強度。