测试锂离子电池隔膜透气度和浸润性的方法

日期:2020-03-19 10:15 浏览量:

测试锂离子电池隔膜透气度和浸润性的方法。隔膜是锂离子电池的关键上游材料,锂离子电池隔膜的透气性是衡量电池隔膜的一项重要指标,进而也是衡量锂电池品质的一项重要指标。锂电池隔膜的透气性主要是针对氧气而言,它需要达到一定的范围以满足使用要求。

隔膜是制作锂离子电池时使用的一种重要的原材料,它的主要作用是隔开正负极,并作为离子往返于正负极的通道。隔膜上的微孔结构正是这些离子往返于正负极的重要通道,它的透气性能会直接影响到电池的性能。因此,对隔膜透气度的测试非常有利于锂离子电池的设计和制造。

锂离子电池隔膜.jpg

测试锂离子电池隔膜透气度的方法

锂离子电池隔膜透气度测试方法,采用透气测量工艺,其特点是电池隔膜透气度测试工艺过程包括:固定电池隔膜,在隔膜一侧施加气压,计量气压压降和所用时间,检测隔膜的透气度。

在固定锂电池隔膜的情况下,对隔膜一侧施加一定气压,由于隔膜上存在的微孔,该气压会逐渐降低,直到等于大气压力。比较压力从初始压力降到终止压力所用的时间,便可知该隔膜的透气度。通过比较不同隔膜的压降时间,即可对它们的透气度性能进行比较。压降时间越小,表明透气性能越好。整个测试过程简单、快捷,数据能直接反应隔膜的透气性能,具有显著的实用性。

在整个过程中,应注意:1、确保测试装置密封,且密封过程不会损伤隔膜。2、初始压力值不宜过大,以免损伤隔膜。3、在对不同锂离子电池隔膜进行测试时,应该有确定的初始气压值和终止气压值,这样记录的时间才具有比较意义。

锂电池隔膜的透气性、面密度、吸碱百分比等参数都是相互关联的。如果隔膜透气性很大,则隔膜的面密度就会有所降低,这会对电池的性能产生一定的影响。但是如果其它各项参数均达到理想的范围内,而隔膜的透气性却不好,一样会影响电池的性能,因此对隔膜的透气性进行检测是很有必要的。

测试锂离子电池隔膜浸润性的方法

锂离子电池电解液采用碳酸乙烯酯作为溶剂,故在锂离子电池隔膜浸润性测试往往采用碳酸乙烯酯进行定量分析。目前隔膜的浸润性测试都是采用浸泡溶剂目测法测量,受人为因素和环境因素的影响,测试结果的一致性和重现性都比较差;在测试过程中对样品的处理方式比较粗糙,这样对测试结果引入的人为误差较大。

隔膜的润湿性和润湿速度对于锂离子电池的运行具有重要的意义。为高效传递锂离子,位于正、负极材料之间的隔膜须和电解液充分接触,并且具备持久的电解液保持能力,反之则会使电池内阻增大,降低其使用性能。

通常,隔膜的润湿性和其所用材料的性质特点有关,亲水性材料较疏水性材料润湿性好,因此可以使用接触角测试仪对隔膜表面与电解液的接触角进行测,通过接触角的大小即可直接比较润湿性的好坏。

总结:锂电池对隔膜的性能要求十分严格,它的好坏直接影响电池的电化学性能和安全性能,因此对隔膜性能的测试是衡量判断一个隔膜优劣的重要手段。

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