A norma GB / T 36363-2018 para as propriedades físicas da membrana de poliolefina para baterias de íons de lítio desenvolveu um programa de teste sistemático que abrange os principais indicadores como espessura, propriedades mecânicas, permeabilidade, estabilidade térmica e resistência à perfuração. Aqui estão quatro dimensões de teste, métodos, instrumentos e significados:

Projetos de teste e requisitos básicos

1. Detecção de espessura

• RequisitosO desvio de espessura deve ser controlado dentro de ± 1 μm, e a uniformidade horizontal é especialmente importante.

• SignificadoA uniformidade da espessura afeta diretamente a penetração do eletrólito, a eficiência da transmissão de íons e a consistência da montagem da bateria. Áreas muito finas podem desencadear curto-circuitos locais e áreas muito grossas podem sacrificar a densidade de energia.

2. Detecção de propriedades mecânicas

• RequisitosForça de perfuração ≥300gf (3N), impedindo que o cristal de lítio perfure a membrana causando curto-circuito.

• SignificadoSimular o cenário em que partículas de eletrodos ou cristales de lítio perfuram a membrana para avaliar a resistência à perfuração.

• RequisitosResistência ao alongamento da diafragma seca ≥80MPa, diafragma úmida ≥100MPa (vertical / horizontal); Elongação de ruptura ≤30% longitudinal e ≤80% horizontal.

• SignificadoAvaliar a resistência ao alongamento da membrana durante a montagem e uso para evitar quebras devido a tensões mecânicas.

• Resistência ao alongamento e à ruptura：

• Força de perfuração：

3. Detecção do desempenho da respiração

• RequisitosA permeabilidade (valor de Gurley) deve estar entre 200-500s/100mL para equilibrar a condutividade iónica e a resistência mecânica.

• SignificadoA permeabilidade excessivamente baixa pode afetar a força mecânica, e o excesso pode impedir a transmissão de íons e reduzir a eficiência de carga e descarga da bateria.

Métodos de inspeção e processos operacionais

1. Detecção de espessura

• Regras de amostragem: Escolha 3 pontos de teste ao longo da diafragma horizontal equidistante para um grupo, um grupo de teste longitudinal a cada 200 mm, um total de 5 grupos (15 pontos).

• Condições de medição: Medição mecânica de contato, pressão de 17,5 ± 1kPa, área de contato de 50mm² para evitar interferências na formação do material.

• Tratamento de dadosCalculação automática da média,GrandePequenos valores e desvios para gerar um gráfico de distribuição de espessura.

2. Detecção de resistência ao alongamento e ruptura

• Preparação da amostraCorte amostras de tipo 2 de 15 mm de largura e 150 mm de comprimento, com uma distância de fixação de 100 mm.

• Condições de testeVelocidade: 250mm / min, temperatura 23 ± 2 ° C, umidade 50 ± 10% RH.

• Recolha de dados: Registre a curva força-deslocamento para calcular automaticamente a força de alongamento e a taxa de alongamento de ruptura.

3. Detecção de permeabilidade

• Princípio de testeA pressão de 1,21 kPa mede o tempo em que 100 ml de ar passam pela membrana de 6,45 cm².

• Processo operacionalCorte a amostra de 100mm x 100mm, sela-a na cavidade de teste, inicie o dispositivo de fixação pneumática e registre automaticamente a média de teste de três vezes.

4. Detecção de força de perfuração

• Fixação da amostra: Estenda a diafragma planamente na fixação da máquina de teste de tração, com diâmetro interno de 10 mm.

• Teste de perfuração: perfurar com uma agulha de bola de φ1.0mm a uma velocidade de 100 mm / min para registrar o valor da força.

Selecção de instrumentos e equipamentos de teste

1. Detecção de espessura：

• Instrumentos: medidor de espessura de alta precisão (como JinanMedidor de espessura THK-02Resolução 0,1 μm.

• VantagensA área de contato e a pressão de medição projetadas estritamente de acordo com o padrão, a cabeça de medição eleva e desce automaticamente, evitando efetivamente o erro do sistema causado por fatores humanos.

  
  

2. Detecção de resistência ao alongamento e ruptura：

• InstrumentosMáquina de teste de tração eletrônica inteligente (como Jinan Zhongtest)TST-02H Máquina de teste de tração inteligenteAdota um sensor de força de precisão de nível 0,1, com resolução de deslocamento de até 0,1 mm.

• VantagensSuporta testes multimodo como alongamento, descarte e perfuração para atender às diversas necessidades de teste.

  
  

3. Detecção de permeabilidade：

• InstrumentosTestador de permeabilidade (por exemplo, medição eletromecânica)Testador de permeabilidade de membrana de bateria BTY-G3Adotando o método de graffiti, o método de Wang Yan, o fluxo de ar eletrônico de alta precisão e o sensor de pressão do ar garantem a precisão dos dados de teste e a precisão da pressão é superior a 0,01 kPa.

• Vantagens：Três cavidades de teste independentes para testar três amostras idênticas ou diferentes ao mesmo tempo- É.

  
  

  
  

4. Detecção de força de perfuração：

• InstrumentosTestador de penetração de membrana de bateria (como Jinan Zhongtest)Testador de penetração de membrana de bateria MCT-08Equipado com um sensor de resolução de 0,01N, suporta o cálculo automático da intensidade de perfuração.

• VantagensDiâmetro da agulha: 1 mm, diâmetro esférico da agulha: 0,5 mm, fácil operação, precisão dos dados, adequado para cenários de pesquisa e desenvolvimento e inspeção de qualidade.

Significado do teste e impacto na indústria

O padrão GB / T 36363-2018 quantifica a energia da diafragma até a precisão do nível de mícrons através de métodos de inspeção sistemáticos, fornecendo uma referência técnica unificada para a indústria. A aplicação de instrumentos de inspeção de alta precisão não só reduz os custos de pesquisa e desenvolvimento e controle de qualidade, mas também acelera o processo de comercialização de produtos de alta qualidade.