電池隔膜刺穿試驗方法

電池隔膜作為正、負極的隔離材料，是鋰電池的必要組成部分，所采用隔膜材料性能的優(yōu)劣直接影響電池的安全性與成本。

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步及環(huán)保意識的增強，具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(cháng)、自放電率小、低污染、無(wú)記憶效應等優(yōu)異性能的鋰電池在手機、筆記本電腦、平板電腦、數碼相機、電動(dòng)車(chē)、航空航天、航海、人造衛星、小型醫療、軍用通信設備等產(chǎn)品及領(lǐng)域中得到廣泛應用。

抗穿刺性能是評價(jià)隔膜材料性能的重要力學(xué)指標，可有效反映隔膜裝配過(guò)程中是否易于短路。將混合后的活性物質(zhì)、炭黑、增塑劑和PVDF均勻地涂覆在金屬箔片上，經(jīng)過(guò)高溫真空干燥后制成的鋰電池電極，其表面由活性物質(zhì)和炭黑混合物的微小顆粒所構成而呈現凸凹不平，故而被夾在正負極間的隔膜材料，需要承受很大的壓力，因此隔膜材料應具有較強的抗穿刺性能，以防止鋰電池的正負極接觸而短路。

1、電池隔膜刺穿試驗依據

依據標準GB/T 10004-2008《包裝用塑料復合膜、袋干法復合、擠出復合》中穿刺強度的相關(guān)規定進(jìn)行操作。

2、隔膜刺穿試驗樣品準備

以聚烯烴類(lèi)電池隔膜為試驗樣品，測試其抗穿刺性能，將同批次產(chǎn)品選取制作5到10個(gè)樣品。

3、電池隔膜刺穿試驗的設備

以智能電子拉力試驗機對電池隔膜樣品的穿刺力進(jìn)行測試，要注意條件設置的同等性。

4、電池隔膜刺穿試驗原理

抗穿刺性能的高低以刺穿待測試樣過(guò)程中產(chǎn)生的最大力值——穿刺力表示。試驗時(shí)，將試樣裝夾在固定夾具中，配置有穿刺針的動(dòng)夾具以設定的速度向試樣移動(dòng)，直至刺穿試樣，該動(dòng)夾具中含有力值傳感器，可實(shí)時(shí)監控刺穿過(guò)程中的力值變化，從而得到試樣的穿刺力。另外，該夾具中同時(shí)配有位移傳感器，用于實(shí)施監測試樣的變形情況。

5、電池隔膜刺穿設備參數

一般設備配置有500N、50N兩種規格的力值傳感器可供選擇；根據相關(guān)標準規定，設備提供50mm/min、100mm/min、150mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種試驗速度，可根據試驗標準要求自由設定；1000mm的超長(cháng)行程可以滿(mǎn)足大變形率材料的測試；限位保護、過(guò)載保護、自動(dòng)回位以及掉電記憶等智能配置，保證用戶(hù)的操作安全。

6、電池隔膜刺穿試驗過(guò)程

（1）用取樣器從待測試的電池隔膜樣品表面裁取試樣5片。

（2）在設備控制軟件上設置試驗速度、試樣名稱(chēng)、試驗次數等參數信息，將試樣裝夾在專(zhuān)用夾具中，并安裝好穿刺針。點(diǎn)擊“試驗”選項，試驗開(kāi)始，穿刺針按照設定試驗速度移動(dòng)刺穿試樣，設備實(shí)時(shí)顯示力值變化，并在測試結束報告穿刺力值。

7、記錄試驗結果

5片試樣的穿刺力測試值分別為5.34、5.61N5.57N5.49N5.32N所檢測的電池隔膜樣品的抗穿刺性能為5片試樣測試結果的平均值5.47N，將結果與GB/T 10004-2008《包裝用塑料復合膜、袋干法復合、擠出復合》對照，如果在合格范圍內，則電池隔膜合格。