电池隔膜质量控制与检测方法

摘要：电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，在电池中起着防止正负极短路，同时在充放电过程中提供离子运输通道的作用。其性能的优劣决定了电池的界面结构和内阻，进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。

正文：

随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，在电池中起着防止正、负极短路，同时在充放电过程中提供离子运输通道的作用。其性能的优劣决定了电池的界面结构内阻，进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。Labthink兰光接下来结合透气性测试仪、智能电子拉力试验机、测厚仪及热缩试验仪对电池隔膜的透气性能、耐穿刺性能、拉伸强度、厚度及热收缩性能检测进行简要的介绍。

一、电池隔膜透气性能

电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜，其主要作用有：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过；让电解质液中的离子在正负极间自由通过。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能，主要表现在内阻上。通常内阻的大小通过其透气率来表征，或者称之为Gurley数，即一定体积的气体，在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间。对于相同的电池隔膜，这个数值从一定意义上来讲，和用此隔膜装配的电池的内阻成正比，即该数值越大，则内阻越大。Labthink兰光的BTY-B1P透气性测试仪，采用计算机控制，三测试腔设计，压力差可调，人机交互友好，测试效率高，可满足各种客户对于电池隔膜透气性测试的要求。

二、电池隔膜耐穿刺性能及拉伸强度

锂电池在使用过程中电池内部会逐渐形成枝状晶体，有可能刺破隔膜，造成内部微短路。在制造过程中由于电极表面涂覆不够平整、电极边缘有毛刺等情况，以及装配过程中工艺水平有限等因素，都要求电池隔膜具有相当的穿刺强度。另外，电池隔膜的拉伸强度也是影响其应用的一个重要因素，如果隔膜在使用过程中破裂，就会发生短路，降低成品率。Labthink兰光的XLW(PC)智能电子拉力试验机，该机具备拉伸强度与变形率、剥离强度，热合强度，撕裂等7项测试功能，并且这些功能均采用菜单式界面，选择相应检测功能，即可执行标准规定的检测。配合专用的测试夹具，还可以对电池隔膜进行刺破性能测试，是目前行业中*为*的仪器。

三、电池隔膜厚度

电池隔膜的厚度是否均匀是检测其各项性能的基础。厚度不均匀，会影响到透气率、拉伸强度等性能，对厚度实施高精度控制也是确保质量与控制成本的重要手段。Labthink兰光的CHY-CA测厚仪，采用目前世界测量领域*先进的技术成果，确保测量结果的高精确性，多次测量结果的高度一致性；并且操作调试极其方便，几近于自动化操作，*大限度地减少了人为因素对测量结果带来的影响。该仪器具有手动、自动两种测量模式，对于手动模式测量，可打印输出测量结果；对于自动模式测量，可按照预先设置好的次数自动测试，并对测量结果进行统计、分析、打印输出；接触面积、测量压力、移动速度等严格遵循相关标准的规定。

四、电池隔膜热收缩性

在电池生产过程中由于电解液对水分非常敏感，大多数厂家会在注液前进行85℃左右的烘烤，要求在这个温度下电池隔膜的尺寸也应该稳定，否则会造成电池在烘烤时，隔膜收缩过大，极片外露造成短路。Labthink兰光的RSY-R2热缩试验仪，采用微电脑控制，PID温度控制，液体加热介质，温度控制精确，受热均匀，用于电池隔膜、热缩管、背板等材料在多种温度下进行热收缩性能及尺寸稳定性的精准测试。

当然确保了电池隔膜的透气性能、耐穿刺性能、热收缩性能等指标合格后，还需要对其他的一些指标如浸润度、化学稳定性、孔径及分布、闭孔温度、破膜温度、孔隙率等进行控制，以确保其使用适应性。