(文章來源:鋰電池UPS)
測(cè)試鋰離子電池隔膜透氣度和浸潤(rùn)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(xiàng)重要指標(biāo),進(jìn)而也是衡量鋰電池品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。鋰電池隔膜的透氣性主要是針對(duì)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(shí)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(huì)直接影響到電池的性能。因此,對(duì)隔膜透氣度的測(cè)試非常有利于鋰離子電池的設(shè)計(jì)和制造。
測(cè)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(cè)試方法,采用透氣測(cè)量工藝,其特點(diǎn)是電池隔膜透氣度測(cè)試工藝過程包括:固定電池隔膜,在隔膜一側(cè)施加氣壓,計(jì)量氣壓壓降和所用時(shí)間,檢測(cè)隔膜的透氣度。
在固定鋰電池隔膜的情況下,對(duì)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(huì)逐漸降低,直到等于大氣壓力。比較壓力從初始?jí)毫档浇K止壓力所用的時(shí)間,便可知該隔膜的透氣度。通過比較不同隔膜的壓降時(shí)間,即可對(duì)它們的透氣度性能進(jìn)行比較。壓降時(shí)間越小,表明透氣性能越好。整個(gè)測(cè)試過程簡(jiǎn)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(shí)用性。
在整個(gè)過程中,應(yīng)注意:1、確保測(cè)試裝置密封,且密封過程不會(huì)損傷隔膜。2、初始?jí)毫χ挡灰诉^大,以免損傷隔膜。3、在對(duì)不同鋰離子電池隔膜進(jìn)行測(cè)試時(shí),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(shí)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(huì)有所降低,這會(huì)對(duì)電池的性能產(chǎn)生一定的影響。但是如果其它各項(xiàng)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(huì)影響電池的性能,因此對(duì)隔膜的透氣性進(jìn)行檢測(cè)是很有必要的。
測(cè)試鋰離子電池隔膜浸潤(rùn)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(rùn)性測(cè)試往往采用碳酸乙烯酯進(jìn)行定量分析。目前隔膜的浸潤(rùn)性測(cè)試都是采用浸泡溶劑目測(cè)法測(cè)量,受人為因素和環(huán)境因素的影響,測(cè)試結(jié)果的一致性和重現(xiàn)性都比較差;在測(cè)試過程中對(duì)樣品的處理方式比較粗糙,這樣對(duì)測(cè)試結(jié)果引入的人為誤差較大。
隔膜的潤(rùn)濕性和潤(rùn)濕速度對(duì)于鋰離子電池的運(yùn)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(huì)使電池內(nèi)阻增大,降低其使用性能。通常,隔膜的潤(rùn)濕性和其所用材料的性質(zhì)特點(diǎn)有關(guān),親水性材料較疏水性材料潤(rùn)濕性好,因此可以使用接觸角測(cè)試儀對(duì)隔膜表面與電解液的接觸角進(jìn)行測(cè),通過接觸角的大小即可直接比較潤(rùn)濕性的好壞。
總結(jié):鋰電池對(duì)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(duì)隔膜性能的測(cè)試是衡量判斷一個(gè)隔膜優(yōu)劣的重要手段。
(責(zé)任編輯:fqj)
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