隔膜畢業(yè)論文

1、福建船政交通職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 論 文(設(shè)計(jì))題 目： 動(dòng)力鋰電池隔膜檢測方法 系 部： 機(jī)械工程系 姓 名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 材料成型與控制技術(shù) 年級班級： 2014級材料班 指導(dǎo)教師： 二O一七年六月目錄引言11鋰電池隔膜概述1 1.1鋰電池隔膜的發(fā)展概況1 1.2隔膜的基本制程工藝2 1.2.1干法2 1.2.2濕法2 1.3各種類電池對隔膜的選擇3 1.3.1容量型3 1.3.2倍率電池4 1.3.3動(dòng)力電池52隔膜的檢測方法6 2.1隔膜的物理特性6 2.1.1厚度檢測6 2.1.2透氣率檢測8 2.1.3孔隙率檢測9 2.1.4孔徑分布11 2.2隔膜的機(jī)械性能12 2.2.1拉伸

2、強(qiáng)度與斷裂伸長率12 2.2.2穿刺強(qiáng)度12 2.3隔膜的熱性能13 2.3.1熱收縮率13 2.3.2熔融溫度15 2.3.3離子電阻/電導(dǎo)率163結(jié)束語16致謝 17參考文獻(xiàn) 18動(dòng)力鋰電池隔膜檢測 摘要：隔膜是電池的重要組成部分，隔膜在電池材料中主要的功能為隔絕正負(fù)極以防止電池自我放電及兩極短路等問題短路現(xiàn)象,隔膜的性能是否達(dá)標(biāo)關(guān)系到電池的使用壽命，電池隔膜性能測試項(xiàng)目對鋰電池有重要的參考意義，本文主要敘述了各個(gè)型號隔膜的各個(gè)測試項(xiàng)目。關(guān)鍵詞：電池隔膜 測試標(biāo)準(zhǔn) 測試方法 引言：2011年全球隔離膜市場規(guī)模約12億美元。我國鋰電產(chǎn)品已經(jīng)占到全球約30%的市場份額，國內(nèi)對鋰電池隔膜的需求與

3、日俱增。據(jù)中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2009年我國隔膜需求量超過1.2億平方米；2010年全球產(chǎn)量3.51億平方米，同比大幅增長。按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同，鋰離子電池可以分為容量型電池、動(dòng)力型電池和倍率型電池三大類。容量型電子電池主要用于移動(dòng)電子設(shè)備，包括手機(jī)、筆記本電腦和其他小型數(shù)碼產(chǎn)品。動(dòng)力電池主要應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車和電動(dòng)汽車。倍率型電池主要應(yīng)用于航模玩具等。 而隔膜的質(zhì)量關(guān)系到了電池的質(zhì)量，隔膜厚度過厚影響電池容量，隔膜氧化充電循環(huán)性能會(huì)迅速衰退，隔膜如果有針孔等缺陷會(huì)造成電池有微弱放電現(xiàn)象，所以說隔膜的好壞不僅關(guān)系著電池的性能還關(guān)系著電池的安全。 1鋰電池隔膜概述1.1鋰電池隔

4、膜的發(fā)展概述20世紀(jì)70年代鋰一次電池,包括鋰二氧化錳電池,鋰亞硫酰氯電池等,其特點(diǎn)是能量密度高,但只能使用一次。 20世紀(jì)70年代鋰金屬二次電池,以二硫化鈦等作為正極,鋰金屬或鋰合金為負(fù)極,由于安全及循環(huán)性能達(dá)不到要求,未能實(shí)現(xiàn)商品化。 20世紀(jì)90年代初液態(tài)鋰?yán)与姵?正極采用鋰過渡金屬氧化物 HYPERLINK /item/%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%92%B4 t /_blank 氧化鈷鋰及高錳酸鋰等,負(fù)極采用石墨等碳材料或其他嵌鋰化合物,電解液采用鋰鹽液態(tài)非水電解液,既有良好的循環(huán)性能,安全性也比較高。 1999聚合物鋰離子電池,正負(fù)極材料與液態(tài)鋰離子電池所用材料相同

5、,只是采用凝膠狀或全固態(tài)電解液,用鋁塑薄膜替代金屬外殼,安全性比液態(tài)鋰離子電池高,鋰電池和鋰離子電池是20世紀(jì)開發(fā)成功的新型高能電池，這種電池的負(fù)極是金屬鋰,正極用二氧化錳等。70年代進(jìn)入實(shí)用化,因其具有能量高、電池電壓高、工作溫度范圍寬、貯存壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于軍事和民用小型電器中，如移動(dòng)電話、便攜式計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、部分代替了傳統(tǒng)電池。未來隔膜將呈現(xiàn)高吸液性和保液性，要求隔膜在不犧牲強(qiáng)度的情況下，孔隙率盡量高，同時(shí)吸液接觸角盡量小，同時(shí)改善內(nèi)部孔的結(jié)構(gòu)，形成理想的搭橋結(jié)構(gòu)，增加保液性。另外，就是高一致性。在立足目前國際流行的干法單拉和濕法的技術(shù)基礎(chǔ)上，要求隔膜企業(yè)采用更先進(jìn)的制孔技術(shù)。

6、還有高安全性，這就要求隔膜有更高的耐溫性，要達(dá)到這一點(diǎn)，可通過在目前PE基膜或PP基隔膜基材的表面涂覆耐高溫的無機(jī)物如三氧化二鋁以及耐高溫有機(jī)物如芳綸等，或開發(fā)耐高溫的隔膜基體，同時(shí)，最好還要有較低的熱關(guān)閉性。當(dāng)然，低成本才具有市場競爭力，只有大規(guī)模生產(chǎn)、提高收率、技術(shù)進(jìn)步及加強(qiáng)競爭，這個(gè)行業(yè)才會(huì)蓬勃發(fā)展。1.2隔膜的基本制程工藝1.2.1干法干法可細(xì)分為單向拉伸工藝和雙向拉伸工藝。干法單向拉伸工藝是通過生產(chǎn)硬彈性纖維的方法，制備出低結(jié)晶度的高取向聚丙烯或聚乙烯薄膜，再高溫退火獲得高結(jié)晶度的取向薄膜。這種薄膜先在低溫下進(jìn)行拉伸形成微缺陷，然后在高溫下使缺陷拉開，形成微孔，干法拉伸后隔膜的電鏡圖

7、如圖1。美國celgard、日本宇部興產(chǎn)等采用此工藝。干法雙向拉伸工藝是中國科學(xué)院化學(xué)研究所在20世紀(jì)90年代初開發(fā)出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝。通過在聚丙烯中加入具有成核作用的晶型改進(jìn)劑，利用聚丙烯PP膜。目前中國三分之一以上產(chǎn)能使用干法雙拉工藝，產(chǎn)品在中低端市場占據(jù)較大比例。應(yīng)用范圍：大型鋰離子動(dòng)力電（電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)工具大型儲(chǔ)能設(shè)備、軍工用大型電池）圖1干法制程1.2.2濕法濕法又稱相分離法或熱致相分離法，是近年來發(fā)展起來的一種常用的制備微孔膜的方法。濕法制程后隔膜的電鏡圖如圖2，熱致相分離法是通過熱塑性和結(jié)晶性聚合物和某些高沸點(diǎn)的小分子化合物(稀釋劑)在較高溫度時(shí)形成均相溶液。

8、在溫度降低時(shí)發(fā)生固液或液液分離，脫除稀釋劑后形成聚合物多孔膜。濕法可以較好的控制孔徑及孔隙率，但濕法制備的設(shè)備要求精度高，投入大，生產(chǎn)成本和難度也要高于一般的薄膜制備技術(shù)。圖2濕法制程1.3各種類電池對隔膜的選擇對電池的總類大致可以分為容量型用于3C，倍率型用于航模，動(dòng)力大電池三大類，針對不同電池的用途和性能要求，隔膜的選擇也有所不同。1.3.1容量型 容量用于3C產(chǎn)品：該類產(chǎn)品由于直接和人體近距離接觸，對安全性能要求較高，所以一般建議用PE材質(zhì)或含有PE膜的三層隔膜，用PP材質(zhì)隔膜強(qiáng)度很好，但出現(xiàn)外短路時(shí)，不能快速的閉孔減緩反應(yīng)的劇烈程度，不過近年來，隨著隔膜涂覆技術(shù)的成熟，通過對干法或濕法

9、工藝生產(chǎn)的隔膜涂覆陶瓷、勃姆石等無機(jī)材料后，上述耐高溫涂覆隔膜在充放電過程中發(fā)生大面積放熱致使有機(jī)底膜發(fā)生熔化后，仍能保持隔膜的完整性，從而在很大程度上會(huì)防止大面積正/負(fù)極短路瞬間的出現(xiàn)，能夠良好地解決隔膜耐熱性能較差的問題，使得動(dòng)力電池的安全性得到保障。而且涂覆隔膜的出現(xiàn)也使隔膜在保持機(jī)械強(qiáng)度的同時(shí)，厚度做到相應(yīng)的薄。由于這種有機(jī)/無機(jī)復(fù)合的隔膜為解決大功率電池安全性提供了一個(gè)比較可行的解禁斱案，因此涂覆隔膜在動(dòng)力電池等大電池的應(yīng)用比率逐漸上升。圖3勃姆石涂覆膜圖4陶瓷涂覆膜 1.3.2倍率電池該電池主要用于航模等電子設(shè)備，主要考慮的是大倍率放電，由于大倍率放電電池會(huì)出現(xiàn)較大的溫升，更主要的

10、是要求隔膜要有較高的孔隙率，能盡量多的讓離子通過，但孔徑要合適，不能有破孔和大孔徑，不然大倍率放電可能會(huì)導(dǎo)致?lián)舸?。高倍率電池和?shù)碼電池所使用的材料和生產(chǎn)工藝的有較大的區(qū)別，詳情可見表1。表1高倍率電池與數(shù)碼電池材料及工藝的區(qū)別項(xiàng)目正負(fù)極材料顆粒度極片面密度mg/cm2隔膜孔隙率%電解液電導(dǎo)液ms/cm導(dǎo)電劑電芯結(jié)構(gòu)極耳規(guī)格（厚*寬）高倍率電池細(xì)低48高/13多多為疊片厚/寬數(shù)碼電池粗高40低/8少卷繞薄/窄高倍率電池由于工作電流大（10-200A），而且一般都是多串組合，能否承受大電流放電的控制板價(jià)格昂貴，為了保證電池在充電時(shí)不過充，放電是不過放，通常充電采用平衡充電插頭，用專用充電器充電，放

11、電保護(hù)是在用電設(shè)備上設(shè)置下限電壓進(jìn)行保護(hù)。然而不同的正極材料對高倍率電池的性能有較大的影響，材料的不同，電池的運(yùn)用的領(lǐng)域也不同具體可見表2。表2不同正極材料倍率電池性能區(qū)別項(xiàng)目倍率性能平均電(V)循環(huán)性能低溫性能電池容量能量密度安全性能適用領(lǐng)域鈷酸鋰好3.5一般好5Ah以下高不好玩具航模麟酸鐵鋰好3.1好一般5-20Ah低好動(dòng)力三元材料一般3.4較好一般5-200Ah一般較好電動(dòng)自行車等1.3.3動(dòng)力電池動(dòng)力電池對安全性要求較高，不允許發(fā)生隔膜被穿刺的情況，同時(shí)由于電池容量大充電時(shí)產(chǎn)生的熱量大，電池的溫度很高，所以動(dòng)力電池一般使用較厚的隔膜30un以上，稍薄的PP隔膜或者三層隔膜，隔膜的性質(zhì)對

12、提高動(dòng)力鋰電池的綜合性能有重要作用如表3所示，因此對鋰離子動(dòng)力電池隔膜的使用提出了更高的要求：(1)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。(2)具有足夠的穿刺強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等，并在突發(fā)的高溫條件下基本保持尺寸的穩(wěn)定，不會(huì)熔縮導(dǎo)致電池的大面積短路和熱失控。(3)隔膜在厚度、透氣、孔徑分布等方面性能需要保持較高的均一性。(4)能夠耐受電解液腐蝕，有足夠的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性。(5)鋰離子的遷移受隔膜材料和孔隙的影響，因此隔膜需要具有較高孔隙率且微孔分布均勻。表3隔膜性質(zhì)對電池性能的影響隔膜性質(zhì)電池性能影響厚度電池容量通過降低厚度提高電池容量電阻電池內(nèi)阻、高

13、倍率性能隔膜電阻與隔膜的厚度、孔徑分布、孔隙率、孔的曲折度有關(guān)氧化高溫充電循環(huán)循環(huán)性能會(huì)因隔膜若發(fā)生氧化迅速衰退閉孔針刺、擠壓若由于外部針刺導(dǎo)致內(nèi)部短路，隔膜將成為防止電池過熱的最后一道安全保障高溫熔融高溫環(huán)境下外短路隔膜應(yīng)在閉孔后仍舊隔斷正、負(fù)極，避免內(nèi)部短路針孔和缺陷自放電針孔等缺陷會(huì)導(dǎo)致在電池組裝和測試過程中微弱的放電現(xiàn)象2.隔膜的檢測方法2.1隔膜的物理特性檢測目前，國內(nèi)尚未形成鋰離子電池膈膜的統(tǒng)一測試標(biāo)準(zhǔn)很多測試項(xiàng)目套用了塑料薄膜、紙制品、紡織品等行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定，某些隔膜測試項(xiàng)目還可根據(jù)不同原理進(jìn)行測定。2.1.1厚度檢測厚度是鋰電池隔膜最基本特性之一，目前關(guān)于厚度測試主要引

14、用的標(biāo)GB/T 6672-2001 塑料薄膜與薄片厚度的測定機(jī)械測量法，拿公司產(chǎn)品型號為XCJ1642的隔膜來做厚度測試檢測，首先我們?nèi)y試的樣品要取縱向，樣品的面積要囊括左中右，接著需要把樣品對著光源檢測隔膜是否存在破損和大晶點(diǎn)，這些因素都會(huì)使測試結(jié)果存在較大的偏差，由于隔膜是16層的壓縮膜，所以需要把隔膜從16層分為單層并去除表皮層，測試隔膜的厚度一般是測試12組數(shù)據(jù)，除去最大值和最小值，剩下的十組數(shù)據(jù)算出平均值，測試數(shù)據(jù)的結(jié)果可見表4，這樣的算法能較大程度的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 表4 型號XCJ1642隔膜厚度檢測測試樣品點(diǎn)點(diǎn)1點(diǎn)2點(diǎn)3點(diǎn)4點(diǎn)5點(diǎn)6點(diǎn)7點(diǎn)8點(diǎn)9點(diǎn)10點(diǎn)11點(diǎn)12測試結(jié)果16

15、.316.215.815.816.516.416.616.716.716.616.517平均值16.4由于電池隔膜材質(zhì)較軟，應(yīng)盡量減小測量壓力，測量頭壓力過大或測量面積過小則局部壓強(qiáng)過大，有可能導(dǎo)致隔膜變形使所得結(jié)果不準(zhǔn)確，若測量面積過大則對測量頭與接觸面的平行度要求較高，不容易達(dá)到。由表4可看出生產(chǎn)的隔膜型號XCJ1642測試數(shù)據(jù)結(jié)果符合表5公司型號XCJ1642隔膜厚度的性能標(biāo)準(zhǔn)。表5 XCJ1642性能標(biāo)準(zhǔn)性能單位范圍規(guī)格厚度un162寬度mm客戶規(guī)格0.5透氣率S/100ml280100孔隙率%39-45穿刺強(qiáng)度g230面密度g/6.5-11拉伸強(qiáng)度縱向MDKgf/cm1200橫向TD

16、100熱收縮率縱向MD%1.5橫向TD0 圖5隔膜測厚度儀2.1.2 透氣率檢測 透氣度反映隔膜的透過能力，一般采用 Gurley法進(jìn)行測定，即一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過 1 平方英吋面積的隔膜所需要的時(shí)間。由于透氣度的概念主要來源于造紙行業(yè)，所以現(xiàn)行主要參考其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，主要有GB/T 458-2008 紙和紙板透氣度的測定和JIS P 8117-2009 紙和紙板透氣度和空氣阻力的測定，幾種標(biāo)準(zhǔn)測試方法基本一致，僅是氣體透過量有差別，由于透氣度跟氣體透過量是成正比例關(guān)系的，因此盡管執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不同可通過換算得到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)。已公司產(chǎn)品型號為XCJ1642的隔膜來做透氣測試，首先測試隔膜的

17、透氣需要分別選取左中右三段隔膜，由于隔膜從拉伸線出來是為16層隔膜，測試隔膜的透氣率需要測試單層隔膜，所以把隔膜分為16層，去除表皮層留下10層來做透氣率測試，測試數(shù)據(jù)結(jié)果左中右相差不能超過30秒，否者判定為不合格品，可測得如表6得到的數(shù)據(jù)。表6 型號XCJ1642透氣率測試測試編號隔膜左側(cè)隔膜中間隔膜右邊12902652932287275289329227629042932692965296288291628928428772952852958296279287928726928610289273288由表6可看出公司生產(chǎn)的隔膜型號XCJ1642測試數(shù)據(jù)結(jié)果符合表5公司型號XCJ1642隔膜

18、透氣率的性能標(biāo)準(zhǔn)。圖6 4110透氣度測試儀標(biāo)準(zhǔn)4110型透氣度儀，帶有一個(gè)20盎司的內(nèi)置氣缸和1.0平方英寸圓孔的上下夾頭。內(nèi)層氣缸最初的兩個(gè)移動(dòng)間隔為25cc，然后均為50cc，總量為300cc。透氣度儀通過旋轉(zhuǎn)手柄來提升下部平臺和夾頭來實(shí)現(xiàn)固定和夾緊試樣。2.1.3 孔隙率檢測隔膜孔隙率的定義是空隙的體積占整個(gè)體積的比例，微孔材料中常見的孔通常包含通孔、盲孔、閉孔 3 種結(jié)構(gòu)。目前孔隙率的測試方法主要有吸液法、計(jì)算法和測試法。吸液法是將隔膜浸入已知密度的溶劑中，通過測量隔膜浸潤前后的質(zhì)量差計(jì)算出隔膜被液體占據(jù)的空隙體積作為隔膜的孔隙率，其計(jì)算公式如下： 該方法測試的是隔膜中通孔與盲孔的選

19、用的溶劑需與隔膜有較好的浸性通常采用十六正丁醇等。該方法測試的是隔膜中通孔與盲孔的體積，在操作過程中會(huì)因?yàn)槿軇┑膿]發(fā)、隔膜表面溶劑的殘留等原因造成誤差較大，所得數(shù)據(jù)平行性差，結(jié)果不易比較。計(jì)算法是目前隔膜廠家廣泛使用的方法，通常是通過樣品密度、樣品重量、樣品面積等計(jì)算出來，其計(jì)算公式為：其具體測試方法以公司產(chǎn)品型號為XCJ2542為例，首先分別選取左中右三段隔膜，再把隔膜從16層分為單層方便測試中間層數(shù)的孔隙率，取一塊固定面積的樣品鐵塊，把鐵塊放在隔膜上方，再用美工刀割取面積與樣品同等大小的隔膜，割取的隔膜不允許有鋸齒邊、拉絲、破損，這些都會(huì)嚴(yán)重影響隔膜測試的結(jié)果是否符合標(biāo)準(zhǔn)，用帶有指套的手指

20、把隔膜放在天平秤上計(jì)算出樣品的重量，把計(jì)算的結(jié)果代入計(jì)算公式，就可算出單層隔膜的孔隙率型號為XCJ2542的隔膜孔隙率測試的結(jié)果如表7。圖7隔膜的重量表7型號XCJ2542孔隙率測試測試編號隔膜左側(cè)隔膜中間隔膜右邊143.5343.1143.78242.3342.8843.21342.5642.7642.59443.1243.5643.7543.242.6643.25642.3242.5643.1742.2242.3642.56843.3343.142.89942.5742.7642.661043.1243.443.3表8型號XCJ2542性能標(biāo)準(zhǔn)性能單位范圍規(guī)格厚度un252寬度mm客戶規(guī)格

21、0.5透氣率S/100ml380100孔隙率%39-45穿刺強(qiáng)度g350面密度g/11-15.5拉伸強(qiáng)度縱向MDKgf/cm1200橫向TD100熱收縮率縱向MD%1.5橫向TD0由表7可看出公司生產(chǎn)的隔膜型號XCJ2542測試數(shù)據(jù)結(jié)果符合表8公司型號XCJ2542隔膜透氣率的性能標(biāo)準(zhǔn)。2.1.4孔徑分布隔膜的孔徑分布多采用毛細(xì)管流動(dòng)分析儀或壓汞儀進(jìn)行測試，毛細(xì)管流動(dòng)分析儀是通過泡點(diǎn)法即采用惰性氣體沖破已潤濕的隔膜，測量氣體流出的壓力值，通過計(jì)算得到孔徑參數(shù)，壓汞儀是采用壓汞法即測量汞壓入孔所施壓力計(jì)算出孔徑參數(shù)，具體測試方法如圖8所示，選取一塊直徑為2CM的圓形隔膜，將隔膜潤濕后放入PMI儀

22、器中，打開氮?dú)忾_關(guān)，在電腦測序上設(shè)置隔膜的各項(xiàng)參數(shù)，等待儀器測試隔膜的孔徑分布后記錄數(shù)據(jù)即可。 圖8測試隔膜的PMI值2.2隔膜的機(jī)械性能2.2.1拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率目前該項(xiàng)目采用的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T 1040.3-2006 塑料拉伸性能的測試，涉及到的實(shí)驗(yàn)參數(shù)主要有夾具距離、拉伸速率、試樣尺寸等。一般該項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)參數(shù)不會(huì)對結(jié)果造成影響，因此在保證制樣質(zhì)量的情況下所得結(jié)果平行性較好，準(zhǔn)確度較高，測試機(jī)器一般是如圖9所示的萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)，設(shè)備主要是測試隔膜的拉伸強(qiáng)度、隔膜的剝離力、穿刺強(qiáng)度。圖9萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)2.2.1穿刺強(qiáng)度穿刺強(qiáng)度的測試結(jié)果與穿刺針的規(guī)格、穿刺速率、下夾具孔的尺寸等有關(guān)，測試穿刺強(qiáng)度的

23、設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖10所示。圖10穿刺強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)裝置鋰電池隔膜耐穿刺強(qiáng)度測試具體方法為：將直徑為100mm的隔膜樣品安裝在樣膜固定夾環(huán)上，然后用直徑1.0mm，直徑頂端半徑為0.5mm的鋼針，以（505）mm/min的速度去頂刺，讀取鋼針穿透試片的最大負(fù)荷。測試片數(shù)5個(gè)以上，測試的結(jié)果前后相差不超過15，否則要重新測試，當(dāng)重測三次后還不符合標(biāo)準(zhǔn)則判定此卷隔膜不合格，當(dāng)測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)記錄測試結(jié)果如表9所示，最后算取測試結(jié)果的平均值。表9型號XCJ2542穿刺強(qiáng)度測試測試編號12345測試結(jié)果357360358359358平均值358.4由表9可以看出由于型號XCJ2542為雙層高倍率型隔膜，所以隔膜的

24、穿刺強(qiáng)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于型號XCJ642隔膜的穿刺強(qiáng)度，測試結(jié)果符合表8型號XCJ2542隔膜的性能標(biāo)準(zhǔn)。2.3隔膜的熱性能2.3.1熱收縮率 隔膜的熱收縮率是指隔膜加熱后隔膜的尺寸變化率，主要參考標(biāo)GB/T I2027-2004塑料-薄膜和薄片-加熱尺寸變化率試驗(yàn)方法和UL2591-2009 0 utline 0 f Investigation For Battery Separa-tors兩種方法主要不同點(diǎn)在于國家標(biāo)準(zhǔn)中是將樣品至于高嶺土床中盡行測試，UL標(biāo)準(zhǔn)中則采用兩塊鋼板將隔膜夾在其中并施加50帕(0.344MPa)壓力進(jìn)行測試，該壓力接近隔膜在電池中所受壓力，由于UL標(biāo)準(zhǔn)的方法更接近于隔膜

25、在電池的真實(shí)情況，因此所得數(shù)據(jù)更有意義，此外不同隔膜廠家根據(jù)各自產(chǎn)品的特點(diǎn)所選用的測試條件亦不同，以下是已型號為XCJ2542隔膜來做熱收縮率實(shí)驗(yàn)，其中表10為測試隔膜的基本數(shù)據(jù)，表11為不同溫度和不同時(shí)間下隔膜的變化和熱收縮性。表10測試隔膜的面密度面積重量面密度94mm*60mm46.8mg8.298g/m2表11隔膜在不同溫度下的熱收縮性烘烤溫度/時(shí)間/min初始長度/mm初始寬度/mm烤后長度/mm烤后寬度/mmMD收縮比/%烘烤后狀態(tài)9012038060.537460.51.1隔膜未收縮變形9012037460.536860.51.2隔膜未收縮變形1303032860.529460.

26、510.36隔膜輕微收縮變形，部分區(qū)域有閉空1306029760.525860.513.13隔膜輕微收縮變形，部分區(qū)域有閉空1351022660.519560.513.72隔膜收縮變形嚴(yán)重，部分區(qū)域有閉空1401020960.515960.523.98隔膜收縮變形嚴(yán)重，大部分區(qū)域有閉空針對表11對型號XCJ2542隔膜在不同溫度和不同時(shí)間下測得的數(shù)據(jù)，可得出以下幾種結(jié)論1、90烘烤2h后熱收縮比符合表8型號XCJ2542隔膜的性能要求。2、隔膜從130到140烘烤后的外觀可以粗略判斷隔膜的閉孔溫度或熔點(diǎn)在130到135之間，閉孔溫度有點(diǎn)偏低。圖11隔膜烘烤后圖片2.3.2熔融溫度隔膜的熔融溫度是指隔膜完全液化時(shí)的溫度，可通過差示掃描量熱儀（DSC)進(jìn)行測量，DSC可用于測試隔膜基材熔點(diǎn)，判斷閉孔溫度、熔融溫度，例如PE材質(zhì)的隔膜熔點(diǎn)在140左右，而PP材質(zhì)的隔膜熔點(diǎn)在165左右，根據(jù)測量隔膜的熔點(diǎn)可初步判定該膜的耐熱性能。DSC-60 差示掃描量熱儀在隔板熔化，電解質(zhì)變質(zhì)或分解以及其它在加熱下的熱性能的評估中非常有效