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測試鋰離子電池隔膜透氣度和浸潤性的方法

來源:存能電氣  日期:2020-03-19 10:15  瀏覽量:

測試鋰離子電池隔膜透氣度和浸潤性的方法。隔膜是鋰離子電池的關(guān)鍵上游材料,鋰離子電池隔膜的透氣性是衡量電池隔膜的一項重要指標(biāo),進而也是衡量鋰電池品質(zhì)的一項重要指標(biāo)。鋰電池隔膜的透氣性主要是針對氧氣而言,它需要達(dá)到一定的范圍以滿足使用要求。

隔膜是制作鋰離子電池時使用的一種重要的原材料,它的主要作用是隔開正負(fù)極,并作為離子往返于正負(fù)極的通道。隔膜上的微孔結(jié)構(gòu)正是這些離子往返于正負(fù)極的重要通道,它的透氣性能會直接影響到電池的性能。因此,對隔膜透氣度的測試非常有利于鋰離子電池的設(shè)計和制造。

鋰離子電池隔膜.jpg

測試鋰離子電池隔膜透氣度的方法

鋰離子電池隔膜透氣度測試方法,采用透氣測量工藝,其特點是電池隔膜透氣度測試工藝過程包括:固定電池隔膜,在隔膜一側(cè)施加氣壓,計量氣壓壓降和所用時間,檢測隔膜的透氣度。

在固定鋰電池隔膜的情況下,對隔膜一側(cè)施加一定氣壓,由于隔膜上存在的微孔,該氣壓會逐漸降低,直到等于大氣壓力。比較壓力從初始壓力降到終止壓力所用的時間,便可知該隔膜的透氣度。通過比較不同隔膜的壓降時間,即可對它們的透氣度性能進行比較。壓降時間越小,表明透氣性能越好。整個測試過程簡單、快捷,數(shù)據(jù)能直接反應(yīng)隔膜的透氣性能,具有顯著的實用性。

在整個過程中,應(yīng)注意:1、確保測試裝置密封,且密封過程不會損傷隔膜。2、初始壓力值不宜過大,以免損傷隔膜。3、在對不同鋰離子電池隔膜進行測試時,應(yīng)該有確定的初始?xì)鈮褐岛徒K止氣壓值,這樣記錄的時間才具有比較意義。

鋰電池隔膜的透氣性、面密度、吸堿百分比等參數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。如果隔膜透氣性很大,則隔膜的面密度就會有所降低,這會對電池的性能產(chǎn)生一定的影響。但是如果其它各項參數(shù)均達(dá)到理想的范圍內(nèi),而隔膜的透氣性卻不好,一樣會影響電池的性能,因此對隔膜的透氣性進行檢測是很有必要的。

測試鋰離子電池隔膜浸潤性的方法

鋰離子電池電解液采用碳酸乙烯酯作為溶劑,故在鋰離子電池隔膜浸潤性測試往往采用碳酸乙烯酯進行定量分析。目前隔膜的浸潤性測試都是采用浸泡溶劑目測法測量,受人為因素和環(huán)境因素的影響,測試結(jié)果的一致性和重現(xiàn)性都比較差;在測試過程中對樣品的處理方式比較粗糙,這樣對測試結(jié)果引入的人為誤差較大。

隔膜的潤濕性和潤濕速度對于鋰離子電池的運行具有重要的意義。為高效傳遞鋰離子,位于正、負(fù)極材料之間的隔膜須和電解液充分接觸,并且具備持久的電解液保持能力,反之則會使電池內(nèi)阻增大,降低其使用性能。

通常,隔膜的潤濕性和其所用材料的性質(zhì)特點有關(guān),親水性材料較疏水性材料潤濕性好,因此可以使用接觸角測試儀對隔膜表面與電解液的接觸角進行測,通過接觸角的大小即可直接比較潤濕性的好壞。

總結(jié):鋰電池對隔膜的性能要求十分嚴(yán)格,它的好壞直接影響電池的電化學(xué)性能和安全性能,因此對隔膜性能的測試是衡量判斷一個隔膜優(yōu)劣的重要手段。

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