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锂电池隔膜在不同温度下进行穿刺与拉伸试验:仪器和步骤详解

 更新时间:2023-12-08 点击量:213

锂离子电池作为一种高能量密度和高电压的充电电池,在信息终端和消费电子领域得到了广泛应用,并逐渐传播到家庭和混合电动汽车等领域。然而,由于锂离子电池可能存在短路、过充放电、冲击等安全隐患,为确保其稳定性和安全性,在电池组件中引入了多种保护机制。其中,锂离子电池隔离膜作为重要组成部分,不仅防止正负极之间的接触,还允许锂离子的通过,并在防止短路时有效降低由于电流过大而导致的温度升高。

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由于锂离子电池隔膜置于电池内部,与正负极的粗糙表面接触,其机械强度至关重要。这种机械强度需要在不同温度条件下保持稳定,尤其是在电池充电时可能产生温度升高的情况下。为了深入了解隔离膜在不同温度下的机械性能,我们采用了电子万能试验机与恒温箱相结合的方法,对隔离膜进行了穿孔和拉伸测试。

本文科准测控小编将介绍锂离子电池隔离膜在不同温度条件下的穿刺和拉伸试验,介绍其原理和操作方法。通过系统性的实验,我们将探讨隔离膜在不同工作温度下的性能特征,为今后改进电池设计和生产工艺提供有益信息。

一、测试原理

通过电子万能试验机与恒温箱协同作用,对锂离子电池隔离膜进行穿孔和拉伸测试,以评估其在不同温度条件下的机械强度变化,为提高电池安全性和稳定性提供基础数据。

二、测试标准

参考标准ISO 11856:2013(塑料刚性穿孔冲击性能测定)和ASTM D882(薄塑料片拉伸性能的标准测试方法)。

三、测试仪器

1、高低温拉力试验机

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2、定制拉伸和穿刺夹具

3、试验条件

试验类型:穿刺/拉伸试验

负荷传感器容量: 100N

试验力精度:显示值的士0.5%

试验速度: 50mm/min

试验温度: 25°C 60°C 90°C

夹具: 50N 气动夹具(平面齿0.4Mpa)

四、测试流程

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1、拉伸测试

步骤1样品准备

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从商用锂离子电池(方形)中取出用于拉伸试验的隔膜,共有2种样品。

所有样品的总长度为35mm,平行截面尺寸为10(长)X2(宽)mm

步骤2拉伸测试执行

将隔膜样品置于夹具中,并根据设定的试验温度进行拉伸测试。

记录断裂应变和拉伸强度等试验数据。

步骤3结果分析

25°C60°C下比较试样断裂应变和拉伸强度,注意到试验温度增加到60°C时,断裂应变值增加了2倍,但拉伸强度略有下降。

同样,在与60°C90°C下的物理性能测量值相比时,断裂应变与25°C60°C下的应变相比,表现出同样的显著增加趋势。

然而,在这种情况下,拉伸强度值出现显著的降低。

2、穿刺试验

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步骤1样品准备

从两个小型电子设备上的锂离子电池(圆柱形)中取出用于穿刺试验的隔离膜。

确保隔膜样品的尺寸和形状符合试验要求。

步骤2穿刺试验执行

将隔膜样品置于夹具中,进行穿刺试验。

记录试验过程中的负荷传感器读数、试验速度等数据。

步骤3试验温度变化

重复穿刺试验步骤,分别在25°C60°C90°C的温度下进行,以评估温度变化对隔离膜性能的影响。

步骤4拉伸试验执行

对同一批隔膜样品进行拉伸试验,重复记录试验过程中的数据。

步骤5结果分析

比较不同温度下穿刺试验和拉伸试验的结果,评估环境温度变化对隔离膜特性的影响。

分析试验数据,检查隔离膜在穿刺和拉伸条件下的性能稳定性和可靠性。

 

以上就是小编介绍的锂电池隔膜在不同温度下进行穿刺与拉伸试验的内容了,希望可以给大家带来帮助!如果您还想了解更多关于锂电池隔膜拉伸强度测试、锂电池隔膜穿刺试验,高低温拉力试验机生产厂家和操作流程等问题,欢迎您关注我们,也可以给我们私信和留言,科准测控技术团队为您免费解答!