不同溫度下的鋰電池隔膜穿刺和拉伸試驗：高低溫拉力試驗機應用和步驟分享

時間：2023-12-08作者：蘇州科準測控有限公司瀏覽：17

鋰離子電池作為一種高能量密度和高電壓的充電電池，在信息終端和消費電子領(lǐng)域得到了廣泛應用，并逐漸傳播到家庭和混合電動汽車等領(lǐng)域。然而，由于鋰離子電池可能存在短路、過充放電、沖擊等隱患，為確保其穩(wěn)定性和性，在電池組件中引入了多種保護機制。其中，鋰離子電池隔離膜作為重要組成部分，不僅防止正負之間的接觸，還允許鋰離子的通過，并在防止短路時有效降低由于電流過大而導致的溫度升高。 

由于鋰離子電池隔膜置于電池內(nèi)部，與正負的粗糙表面接觸，其機械強度至關(guān)重要。這種機械強度需要在不同溫度條件下保持穩(wěn)定，尤其是在電池充電時可能產(chǎn)生溫度升高的情況下。為了深入了解隔離膜在不同溫度下的機械性能，我們采用了電子試驗機與恒溫箱相結(jié)合的方法，對隔離膜進行了穿孔和拉伸測試。

本文科準測控小編將介紹鋰離子電池隔離膜在不同溫度條件下的穿刺和拉伸試驗，介紹其原理和操作方法。通過系統(tǒng)性的實驗，我們將探討隔離膜在不同工作溫度下的性能特征，為今后改進電池設(shè)計和生產(chǎn)工藝提供有益信息。

一、測試原理

通過電子試驗機與恒溫箱協(xié)同作用，對鋰離子電池隔離膜進行穿孔和拉伸測試，以評估其在不同溫度條件下的機械強度變化，為提高電池性和穩(wěn)定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

二、測試標準

參考標準ISO 11856:2013（塑料剛性穿孔沖擊性能測定）和ASTM D882（薄塑料片拉伸性能的標準測試方法）。

三、測試儀器

1、高低溫拉力試驗機 

2、定制拉伸和穿刺夾具

3、試驗條件

試驗類型:穿刺/拉伸試驗

負荷傳感器容量: 100N

試驗力精度:顯示值的士0.5%

試驗速度: 50mm/min

試驗溫度: 25°C 60°C 90°C

夾具: 50N 氣動夾具(平面齒0.4Mpa)

四、測試流程 

1、拉伸測試

步驟1、樣品準備 

從商用鋰離子電池（方形）中取出用于拉伸試驗的隔膜，共有2種樣品。

所有樣品的總長度為35mm，平行截面尺寸為10（長）X2（寬）mm。

步驟2、拉伸測試執(zhí)行

將隔膜樣品置于夾具中，并根據(jù)設(shè)定的試驗溫度進行拉伸測試。

記錄斷裂應變和拉伸強度等試驗數(shù)據(jù)。

步驟3、結(jié)果分析

在25°C和60°C下比較試樣斷裂應變和拉伸強度，注意到試驗溫度增加到60°C時，斷裂應變值增加了2倍，但拉伸強度略有下降。

同樣，在與60°C和90°C下的物理性能測量值相比時，斷裂應變與25°C和60°C下的應變相比，表現(xiàn)出同樣的顯著增加趨勢。

然而，在這種情況下，拉伸強度值出現(xiàn)顯著的降低。

2、穿刺試驗 

步驟1、樣品準備

從兩個小型電子設(shè)備上的鋰離子電池（圓柱形）中取出用于穿刺試驗的隔離膜。

確保隔膜樣品的尺寸和形狀符合試驗要求。

步驟2、穿刺試驗執(zhí)行

將隔膜樣品置于夾具中，進行穿刺試驗。

記錄試驗過程中的負荷傳感器讀數(shù)、試驗速度等數(shù)據(jù)。

步驟3、試驗溫度變化

重復穿刺試驗步驟，分別在25°C、60°C、90°C的溫度下進行，以評估溫度變化對隔離膜性能的影響。

步驟4、拉伸試驗執(zhí)行

對同一批隔膜樣品進行拉伸試驗，重復記錄試驗過程中的數(shù)據(jù)。

步驟5、結(jié)果分析

比較不同溫度下穿刺試驗和拉伸試驗的結(jié)果，評估環(huán)境溫度變化對隔離膜特性的影響。

分析試驗數(shù)據(jù)，檢查隔離膜在穿刺和拉伸條件下的性能穩(wěn)定性和性。

 

以上就是小編介紹的鋰電池隔膜在不同溫度下進行穿刺與拉伸試驗的內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭∪绻€想了解多關(guān)于鋰電池隔膜拉伸強度測試、鋰電池隔膜穿刺試驗，高低溫拉力試驗機生產(chǎn)廠家和操作流程等問題，歡迎您關(guān)注我們，也可以給我們私信和留言，科準測控技術(shù)團隊為您解答！


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