鋰電池隔膜厚度是多少?如何檢測鋰電隔膜厚度

來源：存能電氣  日期：2019-06-25 09:47  瀏覽量：次

　　鋰電池隔膜厚度是多少？如何檢測鋰電隔膜厚度？而作為鋰電池另外一個核心材料的隔膜，它性能的好壞也直接決定了電池的界面結構、內阻，進而直接影響電池的電性能。那么鋰電池隔膜厚度是多少？如何檢測鋰電隔膜厚度？

　　鋰電池隔膜厚度是多少？

　　直觀地來看，在同樣大小的電池中，隔膜厚度越厚，能卷繞的層數(shù)就越少，相應容量也就會降低；但是另一方面，較厚的產品，抵抗穿刺的性能會稍高，安全性會高一些，同時同樣孔隙率的情況下，越厚的產品，其透氣率會稍差，使得電池的內阻會高一點。

　　對于消耗型鋰電池(手機、筆記本電腦、數(shù)碼相機中使用的電池)，25微米的隔膜逐漸成為標準。然而，由于人們對便攜式產品的使用的日益增長，更薄的隔膜，比如說20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜開始大范圍的應用。

　　總體來講隔膜的厚度直接影響鋰電池的安全性、容量和內阻等指標，對于動力電池來說，由于裝配過程的機械要求，往往需要更厚的隔膜，當然對于動力用的大電池，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同時意味著更好的安全性。目前常用的隔膜厚度一般為9～32um。

　　如何檢測鋰電隔膜厚度？

　　一、單架X射線確保隔膜厚度在線檢測的精準性

　　隔膜厚度在線檢測原理主要是將射線通過隔膜以后的衰減量轉換成隔膜厚度。這意味著在檢測過程中必須要保證檢測的精度和穩(wěn)定性。

　　通過傳感器恒溫控制技術及內標樣技術來保證檢測的精度和穩(wěn)定性。其中，內標樣技術可以自動定期標定，以保證傳感器的穩(wěn)定性，從而消除空氣中粉塵帶來的影響，尤其是在測陶瓷涂層時，會出現(xiàn)陶瓷掉粉等現(xiàn)象。

　　在檢測過程中，由于陶瓷涂層厚度非常低，測量準確度一直被行業(yè)內的人士質疑。使用單架的X射線來檢測陶瓷涂層厚度。

　　以基膜為20μ，陶瓷涂布量為2μ和4μ的數(shù)據來為X射線分析：空載數(shù)據I0=54272，20μm基膜的測量數(shù)據Ib=53383，20μm+2μm(涂層)的測量數(shù)據Ir=51590測得20μm+4μm(涂層)的測量數(shù)據是49829。通過公式算出來對應的基膜是20.017μ，靈敏度K值是1212，陶瓷涂布量為2的數(shù)值是2.008，它的K值是58.8；對應陶瓷涂布量為4μ的數(shù)值是4.051，K值也一樣是58.8。

　　這就很好的說明了一個問題，陶瓷涂層的衰減量遠遠大于原膜。兩者靈敏度相差20倍左右，所以說用X射線在涂布后測的數(shù)據主要反映了陶瓷涂層的厚度，基膜的衰減量相對陶瓷來說小到可以忽略不計。

　　用其他幾種隔膜做了測試，對應20μ的原膜，厚度變化都是在3μ以內。通過計算和實際測量，對應原膜厚度3μ的變化，采用X射線測厚的顯示誤差為正負0.08μ。也就是說用X射線在涂完陶瓷的隔膜上檢測，當基膜變化在3μ的情況下，對陶瓷涂層檢測的誤差影響也只有正負0.08μ以內，而這個誤差完全可以忽略。

　　二、隔膜厚度的在線控制技術

　　隔膜厚度在線控制技術主要有兩個，一個是MD(縱向)控制和CD(橫向)控制；另一個是隔膜在線機器視覺檢測技術。

　　1)MD控制和CD控制

　　所謂的MD控制和CD控制就是指通過控制上料螺桿轉速或牽引速度來進行MD方向的厚度閉環(huán)控制；以及通過掃描架進行數(shù)據測量，最終實現(xiàn)CD方向的數(shù)據閉環(huán)控制。

　　其中的關鍵技術就是CD的橫幅對位技術，也就是掃描架的檢測數(shù)據必須和全幅模頭的位置一一精準對位，此外，還要考慮膜的收縮因素，只有對位準，才能控得好。

　　2)隔膜在線機器視覺檢測技術

　　可能有人會覺得通過相機就能夠檢測到隔膜上面的漏涂、黑點等，但圖像處理板不僅能檢測，還能進行智能分析。

　　據了解，隔膜里面非常關鍵的就是針孔的識別，針對隔膜檢測推出了針孔識別技術，就是通過多道成像曝光來區(qū)別針孔和亮斑的技術。除了針孔識別以外還具有其他的智能分類功能，也就是智能分類的算法。通過智能分類，可以提供全面的瑕疵分析數(shù)據，幫助企業(yè)完善設備和工藝，提高產品質量。

　　作為四大主材之一的隔膜，雖然其組成成分比較單一，但測試的項目還是比較多的，隨著技術的發(fā)展，陶瓷隔膜已經的到了廣泛的應用，涂膠隔膜、功能性涂層隔膜、無紡布隔膜等新型隔膜也逐漸應用到了鋰電池中，相信在不就的將來，更多高安全性、高機械性能的隔膜也將逐漸走入到鋰電池行業(yè)中。