鋰電池隔膜厚度如何檢測

來源：存能電氣  日期：2019-07-05 09:19  瀏覽量：次

　　鋰電池隔膜厚度如何檢測？隔膜性能的優(yōu)異對國內(nèi)鋰電池隔膜的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。厚度是鋰電池隔膜最基本的特性之一，其要求的厚度均勻性與所有薄膜生產(chǎn)企業(yè)如出一轍，可謂永恒追求的質(zhì)量指標(biāo)，會直接影響隔膜卷的外觀質(zhì)量以及內(nèi)在性能，因此是生產(chǎn)過程中需嚴(yán)加控制的質(zhì)量指標(biāo)之一。

　　鋰電池隔膜厚度如何檢測？

　　隔膜作為鋰電四大原材之一，對鋰電池的安全、循環(huán)壽命、放電倍率等性能起著舉足輕重的作用，但其技術(shù)門檻之高，讓很多投資者“望而卻步”。即便現(xiàn)在鋰電池隔膜已經(jīng)國產(chǎn)化，但依舊有不少技術(shù)壁壘需要攻克。比如：目前國內(nèi)幾乎所有的隔膜測厚設(shè)備都只具備了檢測功能，很少能做到隔膜厚度的閉環(huán)控制。

　　鋰電池隔膜厚度的均勻性包括縱向厚度的均勻和橫向厚度的均勻，但比較而言，橫向厚度均勻性更為重要，一般必須控制在1um以內(nèi)。

　　一、單架X射線確保隔膜厚度在線檢測的精準(zhǔn)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(zhuǎn)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。

　　二、隔膜厚度的在線控制技術(shù)

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

　　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(zhuǎn)速或牽引速度來進(jìn)行MD方向的厚度閉環(huán)控制；以及通過掃描架進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，最終實現(xiàn)CD方向的數(shù)據(jù)閉環(huán)控制。

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

　　2)隔膜在線機(jī)器視覺檢測技術(shù)

　　據(jù)了解，鋰電池隔膜里面非常關(guān)鍵的就是針孔的識別，存能電氣針對隔膜檢測推出了針孔識別技術(shù)，就是通過多道成像曝光來區(qū)別針孔和亮斑的技術(shù)。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(jù)，幫助企業(yè)完善設(shè)備和工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　對鋰電池隔膜的厚度測試，還可通過非接觸式測厚儀。但是非接觸式測厚儀盡管測量速度快、對樣品無損傷，但由于非接觸式測厚儀多采用光學(xué)原理，為點測量，而隔膜又是多孔的結(jié)構(gòu)，因此對測量結(jié)果的波動十分大，反而更不利于厚度均勻性的測定。

　　鋰離子電池隔膜的功能

　　在鋰離子電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了鋰電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響到電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性。性能優(yōu)異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

　　一是給鋰電池提供安全保障。隔膜材料首先必須具備良好的絕緣性，以防止正負(fù)極接觸短路或是被毛刺、顆粒、枝晶刺穿而出現(xiàn)的短路，因此，隔膜需要具有一定的拉伸、穿刺強(qiáng)度，不易撕裂，并在突發(fā)的高溫條件下基本保持尺寸的穩(wěn)定，不會熔縮導(dǎo)致電池的大面積短路和熱失控。

　　二是給鋰離子電池提供實現(xiàn)充放電功能、倍率性能的微孔通道。因此，隔膜必須是具有較高孔隙率而且微孔分布均勻的薄膜。材料本身的特性和成膜后的孔隙特征制約著電池中鋰離子的遷移，體現(xiàn)在性能參數(shù)上就是離子電導(dǎo)率。

　　鋰電池隔膜的厚度現(xiàn)在主流是12um、16um，LS說的20、30、40都是剛起步階段，我國的高端鋰電隔膜差距明顯。國產(chǎn)隔膜產(chǎn)品一致性不高，存在孔隙率不達(dá)標(biāo)，厚度、孔隙分布以及孔徑分布不均等問題。