锂电池膜厚的测量方法和技巧有哪些?
随着锂电池能量密度的增加,电池的隔膜越来越薄,测量精度也越来越高。一般企业使用的千分尺也有“GB/T6672-2001塑料薄膜和片材厚度测量_机械测量方法”的标准测量方法,国际上也有相应的标准进行测量,但这些标准并不是针对膜片制定的,所以测试范围比较广。
但由于膜片材质较软,测量时会因压力过大而导致测量数据不准确,所以有些企业采用非接触式测厚仪进行测量。但是膜片具有多孔结构,非接触式测量也会导致厚度测量不一致。因此,在实际测量过程中需要根据振膜的类型选择不同的测试方法。
锂电池隔膜技术的检测方法有哪些?
1.厚度
锂电池隔膜厚度在线控制技术主要有两种,一种是MD(纵向)控制,另一种是CD(横向)控制。二是膜片在线机器视觉检测技术。所谓MD控制和CD控制,是指通过控制送料螺杆的转速或牵引速度,实现MD方向的闭环厚度控制;通过扫描架测量数据,最终实现CD方向的数据闭环控制。
2.弯曲度
有的企业也叫拱度,是指锂电池隔膜切割后产生的弧形。弧状明显时会造成叠片不均匀,卷绕时会产生涡状,造成极片外露进而短路。测试方法是将膜片条平放在桌面上,与钢尺边缘的平行度进行比较,得出膜片的弧度。
3.透气性
一定体积的空气在一定条件下通过隔膜所需的时间,也称为格利值,对锂电池的性能有一定的影响,一般采用ASTM测试方法。
4.多孔性
空隙体积占总体积的比率可以通过液体吸收计算方法和测试方法来测量。吸液计算方法是将锂电池隔膜浸泡在已知的溶剂中,通过测量隔膜浸润前后的质量差,计算出液体所占据的空隙体积。压汞试验法是利用外力将水银压入膜片的孔隙中,然后通过测量压汞的体积来计算膜片的孔隙率,多次测量后取平均值。
5.气孔分布
也可用压汞仪测量,孔径参数可用压汞法计算。但需要注意的是,压汞仪测得的结果包括通孔和非通孔,而干式锂电池隔膜在水银浸入时会产生应力破坏隔膜的微孔结构,所以在实际测试中也会使用毛细管流量分析仪进行测量,用惰性气体击穿湿隔膜,测得气体流出的压力值,通过计算可以得到孔径参数。
6.渗透
一般采用接触角测量法,其原理在负极相关知识介绍中已经详细介绍过,这里不再赘述。
7.电气性能
将锂电池隔膜、正负极、电解液组装在一起,通过测试倍率、高低温、储存、循环、内阻和安全性,比较不同隔膜的性能。
锂电池隔膜作为四大主材之一,成分单一,但需要检测的项目还有很多。随着技术的发展,陶瓷隔膜得到了广泛的应用,涂层隔膜、功能涂层隔膜、无纺布隔膜等新型隔膜也逐渐应用于锂离子电池。相信在不久的将来,更多的高安全性、高机械性能的隔膜会逐步进入锂离子电池行业。