不同溫度下的鋰電池隔膜穿刺和拉伸試驗(yàn)：高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)應(yīng)用和步驟分享

時(shí)間：2023-12-08作者：蘇州科準(zhǔn)測控有限公司瀏覽：21

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(fèi)電子領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)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(hù)機(jī)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(fù)之間的接觸，還允許鋰離子的通過，并在防止短路時(shí)有效降低由于電流過大而導(dǎo)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(fù)的粗糙表面接觸，其機(jī)械強(qiáng)度至關(guān)重要。這種機(jī)械強(qiáng)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(shí)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(jī)械性能，我們采用了電子試驗(yàn)機(jī)與恒溫箱相結(jié)合的方法，對隔離膜進(jìn)行了穿孔和拉伸測試。

本文科準(zhǔn)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(yàn)，介紹其原理和操作方法。通過系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)，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(jìn)電池設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝提供有益信息。

一、測試原理

通過電子試驗(yàn)機(jī)與恒溫箱協(xié)同作用，對鋰離子電池隔離膜進(jìn)行穿孔和拉伸測試，以評估其在不同溫度條件下的機(jī)械強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)

參考標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)測試方法）。

三、測試儀器

1、高低溫拉力試驗(yàn)機(jī) 

2、定制拉伸和穿刺夾具

3、試驗(yàn)條件

試驗(yàn)類型:穿刺/拉伸試驗(yàn)

負(fù)荷傳感器容量: 100N

試驗(yàn)力精度:顯示值的士0.5%

試驗(yàn)速度: 50mm/min

試驗(yàn)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(zhǔn)備 

從商用鋰離子電池（方形）中取出用于拉伸試驗(yàn)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(yàn)溫度進(jìn)行拉伸測試。

記錄斷裂應(yīng)變和拉伸強(qiáng)度等試驗(yàn)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(yīng)變和拉伸強(qiáng)度，注意到試驗(yàn)溫度增加到60°C時(shí)，斷裂應(yīng)變值增加了2倍，但拉伸強(qiáng)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(shí)，斷裂應(yīng)變與25°C和60°C下的應(yīng)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(qiáng)度值出現(xiàn)顯著的降低。

2、穿刺試驗(yàn) 

步驟1、樣品準(zhǔn)備

從兩個(gè)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(yàn)的隔離膜。

確保隔膜樣品的尺寸和形狀符合試驗(yàn)要求。

步驟2、穿刺試驗(yàn)執(zhí)行

將隔膜樣品置于夾具中，進(jìn)行穿刺試驗(yàn)。

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

步驟3、試驗(yàn)溫度變化

重復(fù)穿刺試驗(yàn)步驟，分別在25°C、60°C、90°C的溫度下進(jìn)行，以評估溫度變化對隔離膜性能的影響。

步驟4、拉伸試驗(yàn)執(zhí)行

對同一批隔膜樣品進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，重復(fù)記錄試驗(yàn)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(yàn)和拉伸試驗(yàn)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(yàn)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(jìn)行穿刺與拉伸試驗(yàn)的內(nèi)容了，希望可以給大家?guī)韼椭?！如果您還想了解多關(guān)于鋰電池隔膜拉伸強(qiáng)度測試、鋰電池隔膜穿刺試驗(yàn)，高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)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(zhǔn)測控技術(shù)團(tuán)隊(duì)為您解答！


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