高性能锂电池隔膜测厚仪

随着信息、材料和能源技术的进步，锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及能快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点。电池隔膜作为锂离子电池的重要组成部分，在电池中起着防止正、负极短路，同时在充放电过程中提供离子运输通道的作用。其性能的优劣决定了电池的界面结构内阻，进而影响电池的容量、循环性能、充放电电流密度等关键特性。Labthink兰光接下来结合透气性测试仪、智能电子拉力试验机、测厚仪及热缩试验仪对电池隔膜的透气性能、耐穿刺性能、拉伸强度、厚度及热收缩性能检测进行简要的介绍。一、电池隔膜透气性能电池隔膜是指在锂离子电池正极与负极中间的聚合物隔膜，其主要作用有：隔离正、负极并使电池内的电子不能自由穿过；让电解质液中的离子在正负极间自由通过。隔膜的存在首先要满足它不能恶化电池的电化学性能，主要表现在内阻上。通常内阻的大小通过其透气率来表征，或者称之为Gurley数，即一定体积的气体，在一定压力条件下通过一定面积的隔膜所需要的时间。对于相同的电池隔膜，这个数值从一定意义上来讲，和用此隔膜装配的电池的内阻成正比，即该数值越大，则内阻越大。Labthink兰光的BTY-B1P透气性测试仪，采用计算机控制，三测试腔设计，压力差可调，人机交互友好，测试效率高，可满足各种客户对于电池隔膜透气性测试的要求。二、电池隔膜耐穿刺性能及拉伸强度锂电池在使用过程中电池内部会逐渐形成枝状晶体，有可能刺破隔膜，造成内部微短路。在制造过程中由于电极表面涂覆不够平整、电极边缘有毛刺等情况，以及装配过程中工艺水平有限等因素，都要求电池隔膜具有相当的穿刺强度。另外，电池隔膜的拉伸强度也是影响其应用的一个重要因素，如果隔膜在使用过程中破裂，就会发生短路，降低成品率。Labthink兰光的XLW(PC)智能电子拉力试验机，该机具备拉伸强度与变形率、剥离强度，热合强度，撕裂等7项测试功能，并且这些功能均采用菜单式界面，选择相应检测功能，即可执行标准规定的检测。配合专用的测试夹具，还可以对电池隔膜进行刺破性能测试，是目前行业中最为专业的仪器。三、电池隔膜厚度电池隔膜的厚度是否均匀是检测其各项性能的基础。厚度不均匀，会影响到透气率、拉伸强度等性能，对厚度实施高精度控制也是确保质量与控制成本的重要手段。Labthink兰光的CHY-CA测厚仪，采用目前世界测量领域最先进的技术成果，确保测量结果的高精确性，多次测量结果的高度一致性；并且操作调试极其方便，几近于自动化操作，最大限度地减少了人为因素对测量结果带来的影响。该仪器具有手动、自动两种测量模式，对于手动模式测量，可打印输出测量结果；对于自动模式测量，可按照预先设置好的次数自动测试，并对测量结果进行统计、分析、打印输出；接触面积、测量压力、移动速度等严格遵循相关标准的规定。四、电池隔膜热收缩性在电池生产过程中由于电解液对水分非常敏感，大多数厂家会在注液前进行85℃左右的烘烤，要求在这个温度下电池隔膜的尺寸也应该稳定，否则会造成电池在烘烤时，隔膜收缩过大，极片外露造成短路。Labthink兰光的RSY-R2热缩试验仪，采用微电脑控制，PID温度控制，液体加热介质，温度控制精确，受热均匀，用于电池隔膜、热缩管、背板等材料在多种温度下进行热收缩性能及尺寸稳定性的精准测试。当然确保了电池隔膜的透气性能、耐穿刺性能、热收缩性能等指标合格后，还需要对其他的一些指标如浸润度、化学稳定性、孔径及分布、闭孔温度、破膜温度、孔隙率等进行控制，以确保其使用适应性。 以上资料由济南Ulab优班检测提供更多资料www.ulab.cn

[font=&]锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。随着科学技术的发展，锂电池已经成为了主流。[/font][font=&]一、锂电池材料构成主要有哪些[/font][font=&]碳负极材料：实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料，如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等。[/font][font=&]锡基负极材料：锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种。氧化物是指各种价态金属锡的氧化物。没有商业化产品。[/font][font=&]氮化物：没有商业化产品。[/font][font=&]合金类：包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金 ，也没有商业化产品。[/font][font=&]纳米级：纳米碳管、纳米合金材料。[/font][font=&]纳米氧化物：根据2009年锂电池新能源行业的市场发展最新动向，诸多公司已经开始使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨，锡氧化物，纳米碳管里面，极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。[/font][font=&]二、锂电池的四大主要材料[/font][font=&]锂电池材料构成主要包括正极材料、负极材料、隔膜和电解液。[/font][font=&]1、正极材料：在锂电正极材料当中，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。[/font][font=&]2、负极材料：在负极材料当中，目前锂电池负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料，以及其他的一些金属间化合物等。[/font][font=&]3、隔膜：市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯（polyethylene，PE）、聚丙烯（polypropylene，PP）为主的聚烯烃（Polyolefin）类隔膜。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。[/font][font=&]4、电解液：电解液由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。[/font]

锂电池的内阻是电池性能评估的重要指标之一，已广泛应用于电动汽车系统、储能系统、电子设备和新能源产业等多领域，所以对于锂电池性能参数的快速测试也有了大量需求。内阻影响着锂电池功率性能和放电效率，随着存储时间的增加，电池不断老化，其内阻不断增大。不同类型的锂电池内阻变化程度不同，其初始的内阻大小主要受电池的结构设计、原材料性能和制程工艺的影响。通过测试内阻，可以全面评估电池在高功率应用下的性能表现，是衡量功率性能和寿命的关键参数。因此，内阻的合理控制和优化是提高电池品质、性能和可靠性的重要手段，对锂电池内阻的持续关注和有效管理是不可忽视的重要议题。通过精准测试和控制锂电池内阻，可以更好地满足不同应用场景对电池性能和品质的要求，推动电池技术的不断创新与进步。[img=锂电池内阻测试.png]http://uphotos.eepw.com.cn/1693205920/pics/1712640743873053.png[/img][b]锂电池的内阻[/b]是指电池在工作时，电流通过电池内部时所遇到的电阻。内阻的大小直接影响电池的性能，包括放电效率、温升情况以及电池的寿命。锂电池内阻通常分为欧姆内阻和极化内阻两部分。其中欧姆内阻由电池的总电导率决定，极化内阻由锂离子在电极活性材料中的固相扩散系数决定。[b]欧姆内阻：[/b] 由电极材料、电解液、隔膜电阻以及各部分零件的接触电阻所构成。它是电流通过电池时产生的电阻。极化内阻： 是指电化学反应时由极化引起的电阻，包括电化学极化内阻和浓差极化内阻。两者共同影响电池内阻的变化。[b]解决方案分享[/b]锂电池内阻测量可采用[b]直流内阻测量方法（DCR）和交流内阻测量方法（ACR）两种[/b]。[b]直流内阻测量方法[/b]是测试设备让电池在短时间内（一般为2～3秒）强制通过一个很大的恒定直流电流（一般使用40A～80A的大电流），测量此时电池两端的电压，并按公式计算出当前的电池内阻。通过公式计算出电池的直流内阻。然而，这方法存在一些问题，如果长时间通过大电流电池内部的电极会发生极化现象，出现极化内阻，影响结果的可靠性。另一种[b]交流内阻测量方法[/b]是通过在电池正负极注入正弦波电流信号，同时通过另外两端在电池正负极检测得到正弦波电压信号，进而可以推导出电池的交流内阻。交流内阻测试通入的电流较小，一般为50mA，且测量时间短，一般发生在毫秒级。现如今交流内阻测量方法得到了广泛的认可，并在实际应用中得到了较多的采用。但无论哪种方法，都存在一些很容易被我们忽视的问题，那就是测试仪器本身的元件误差和用于连接电池的测试线缆问题。一条短短的从仪器到电池的连接线本身也存在电阻（大约也是微欧级），还有电池与连接线的接触面也存在接触电阻，这些都将影响测试结果的准确性。[img=锂电池内阻测试方案图.png]http://uphotos.eepw.com.cn/1693205920/pics/1712640865761075.png[/img]由此可见在测量锂电池交流内阻时，采用高精度的测量仪器至关重要。SBT300电池测试仪是一款高精度、高分辨率的电池测试仪。采用交流四端子测试方法，可更精准地测试锂电池的内阻和电压。电阻最小分辨率可达0.1μΩ，电压最小分辨率可达10μV。内建比较器功能，可自动判断电池参数是否符合标准，以便统计合格率，适合各种电池的检测和分拣。仪器具有RS-232C/LAN通讯接口，支持SCPI通讯协议。为手机锂电池、动力电池、储能电池等各种应用场景提供精准测试支持。[b]主要优势[/b]1、比较器功能：电池测试仪SBT300中的电压和交流内阻测量分别具备独立的比较功能，能够同时进行Pass/Hi/IN/Lo的判断并在画面上显示，且可以向外部I/O口输出综合判断结果。2、模拟输出功能：电池测试仪SBT300可以进行交流内阻测量值的模拟输出，通过将模拟输出量连接到数据记录仪上，记录交流内阻值的变化，便于使用数据采集仪进行需要长期记录的测量和电池的评估等。3、统计功能：电池测试仪SBT300可以根据测量结果计算统计指标，绘制正态分布图，观察测量结果的正态分布情况。4、存储功能：电池测试仪SBT300内置2.8G存储空间，测量结果可以使用csv格式或者mat格式存储到仪器内存，并且提供USB接口，能够通过外接U盘导出数据，随时查看相应时间的测量结果。