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鋰離子電池專用鋁塑複合膜檢測解決方案

更新時間:2022-07-15點擊次數:978

鋰離子電池作為(wei) 一款應用較廣泛的可充電電池,自研發到應用至今已經有二十多年曆史。鋰離子電池是由正極、負極、隔膜、電解液、集流體(ti) 以及外包裝殼體(ti) 組成。鋰離子電池有效成分的化學性質都非常活潑,置於(yu) 空氣中極容易著火甚至爆開,因而鋰離子電池的包裝殼體(ti) 應具有一定的耐腐蝕性及非常優(you) 良的阻隔性,目前常用的包裝主要有鋼殼、鋁殼和高分子鋁塑膜。采用鋁塑複合膜對電池進行包裝,具有重量輕等優(you) 點,能夠大幅度提升電池的比能量。並且鋁塑膜包裝膜具有很大的柔軟性,可以有效的降低電池的內(nei) 壓,不會(hui) 出現爆開危險。鋰離子電池用鋁塑複合膜是一種以鋁箔為(wei) 芯層,一側(ce) 複合有熱封層,另一側(ce) 複合有保護層,用於(yu) 鋰離子電池,電容器外封裝的多層複合材料。

目前各國都尚無關(guan) 於(yu) 鋰離子電池用鋁塑複合膜的國家標準或行業(ye) 標準。《鋰離子電池用複合膜》團體(ti) 標準由中國化學與(yu) 物理電源行業(ye) 協會(hui) 牽頭,國內(nei) 生產(chan) 廠家共同組成工作組,共同編製並發布。

鋰離子電池專(zhuan) 用鋁塑複合膜的行業(ye) 標準主要包括以下這些:

GB/T191包裝儲(chu) 運圖示標誌

GB/T2828.1-2012計數抽樣檢驗程序第1部分:按接收質量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃

GB/T2918朔料試樣狀態調節和試驗的標準環境

GB/T66721朔料薄膜與(yu) 薄片厚度的測定機械測量法

GB/T6673塑料薄膜和薄片長度和寬度的測定

GB/T8808-1988軟質複合塑料材料剝離試驗方法

GB/T10004-2008包裝用塑料複合膜、袋幹法複合、擠出複合

GB/T10006塑料薄膜和薄片摩擦係數測定方法GB/T14216塑料膜和片潤濕張力的測定

GB/T26125電子電氣產(chan) 品六種限用物質(鉛、汞、鎘、六價(jia) 鉻、多溴聯苯和多溴二苯醚)的測定

GB/T26572-2011由子白氣產(chan) 品中限用物質的要求

QB/T2358-1998朔料薄膜包裝袋執合強度試驗方法

 

本文依據《鋰離子電池用複合膜》團體(ti) 標準要求及相關(guan) 標準總結出關(guan) 於(yu) 鋰離子電池用鋁塑複合膜各種性能的測試方案。

一、

1)拉伸性能

裁取長度大於(yu) 150mm、寬度為(wei) 15mm的長形條樣品,采用精度為(wei) 0.5級的電子拉力試驗機進行實驗,家具建的初始距離為(wei) 100mm,以300mm/min的速度拉伸,記錄大力值和斷裂伸長率。

2)剝離力

GB/T8808-1988的規定進行,試樣寬度為(wei) 15mm的長形條,試驗速度為(wei) 100mm/min。剝離力反映的是界麵粘結強度,剝離力大小對材料之間是否出現分層有直接影響。

3)熱封強度

裁取寬度為(wei) 15mm的長形條。按QB/T2358-1998的規定進行測試,試驗速度為(wei) 100mm/min。熱封強度是鋁塑膜的一個(ge) 很重要的指標,直接反映封口的密著性和抵抗封袋內(nei) 部壓力對封口破壞的能力,該項指標隨熱封條件的不同而結果差異較大,需供需雙方協商,標注中給出的是一個(ge) 確保安全封裝的要求。

4)穿刺性能

GB/T10004-2008中的6.6.13的規定進行。穿刺針頭由熱封層一側(ce) 開始刺入。穿刺強度反映鋁塑膜內(nei) 層抵抗穿刺的能力,電池製備過程抽真空時,電芯中存在的毛刺對內(nei) 層有刺穿的行為(wei) ,因而檢測鋁塑膜的穿刺強度很有必要。

5)耐電解液性能

本標準中,鋁塑複合膜的耐電解液性能主要包括兩(liang) 塊:鋁塑複合膜浸泡電解液後的熱封強度及熱封層與(yu) 鋁層的剝離力。

A、鋁層與(yu) 熱封層的剝離力

將鋁塑膜切成15mm×10mm的試樣,並將樣品在85℃的電解液中浸泡24小時,取出自然冷卻至常溫後擦拭幹淨,檢查樣品外觀並按照GB/T8808-1988規定的方法測試剝離力,測試速度為(wei) 100mm/min。鋁塑膜內(nei) 層直接與(yu) 電池中的電解液接觸,通過比常規使用條件更苛刻的將鋰電池用鋁塑複合膜在高溫下浸泡電解液檢驗其長期可靠性。

B、封口的熱封強度

將鋁塑膜封裝製成60mm×80mm的樣袋,並注入3mL電解液,經熱封閉合。將樣袋在溫度為(wei) 85℃±2℃的環境中保持24小時後取出,自然冷卻至常溫。先裁去一個(ge) 熱封邊後倒出電解液,再裁去其餘(yu) 熱封邊,然後將膜麵殘留的電解液擦拭幹淨,後重新熱封。沿封口垂直方向取寬度為(wei) 15mm的樣品,按QB/T2358-1998規定的方法測試(測試速度為(wei) 100mm/min)。該項測試模擬軟包鋰離子電池生產(chan) 過程中的二封工序,反映電解液對二封的影響,具有很強的現實意義(yi) 。

鋰離子電池專(zhuan) 用鋁塑複合膜的拉伸性能、剝離力、熱封強度、穿刺性能、鋁層與(yu) 熱封層的剝離力、封口的熱封強度等相關(guan) 項目均可采用賽成儀(yi) 器生產(chan) 的XLW-H 智能電子拉力試驗機來測試!它應用於(yu) 對各種材料進行拉伸,壓縮,撕裂,剝離,形變等力學性能項目的測試,適用於(yu) 塑料薄膜、薄片、複合膜、紙張、橡膠、紡織、醫藥包裝等領域的物理機械性能測試,是各材料生產(chan) 廠家,研究機構進行物性試驗、研究及質量控製必選的工具。

 

二、衝(chong) 壓性能

采用標準中附錄A要求的模具,將規格為(wei) 130mm×240mm的樣品在0.15MPa-0.3MPa的壓力下進行衝(chong) 壓,檢查樣品的外觀,並用精度不低於(yu) 0.1mm的兩(liang) 句測量衝(chong) 壓高層度。鋁塑複合膜衝(chong) 深高層度越大,表明同樣麵積的鋁塑膜可以容納更多的內(nei) 容物,其利用率越高,因而是甄別鋁塑膜性能的一個(ge) 重要指標。

 

三、摩擦係數

GB10006的規定進行,鋁塑複合膜的摩擦係數包括保護層-保護層和熱封層-熱封層的摩擦係數,一般鋁塑複合膜多采用補償(chang) 性衝(chong) 壓的方式成型,摩擦係數相對低,對補償(chang) 性有利,並且可紡織薄膜間的相互粘連現象。因此,需要將摩擦係數限定在一定的範圍內(nei) 。

MXD-02 摩擦係數儀(yi) 是依據GB10006標準生產(chan) 的,專(zhuan) 業(ye) 適用於(yu) 複合膜動靜摩擦係數的測試,另外還可以滿足ISO/ASTM等多種標準。

 

四、材料厚度

材料厚度決(jue) 定了材料拉伸,剝離等各種物理性能,所以鋰離子電池專(zhuan) 用鋁塑複合膜厚度的檢驗也是生產(chan) 廠家所關(guan) 注的。依據國家標準《GB/T6672-2001塑料薄膜和薄片厚度測定_機械測量法》此項檢測可選用CHY-CA Kaiyun官方体育,專(zhuan) 業(ye) 適用於(yu) 量程範圍內(nei) 的塑料薄膜、薄片、電池隔膜、紙張等各種材料厚度的較好測量,精度高,*符合較新測試標準。

 

除了以上主要指標以外,還需要根據對應標準對鋰離子電池用鋁塑複合膜外觀、耐熱、耐濕等性能進行檢驗

 

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