锂电池讲义隔膜纸性能要求
锂电池隔膜涂布检验规范
锂电池隔膜涂布检验规范引言：锂电池隔膜是锂电池中非常重要的组成部分之一，它具有优良的隔离性能和稳定性，可以阻止正负两极之间直接接触，有效防止电池短路事故的发生。
隔膜的涂布质量直接影响着电池的性能和寿命。
因此，为了保证锂电池的质量，制定一套科学的涂布检验规范是必要的。
一、检验设备及工艺参数1.隔膜涂布机：涂布机的型号、品牌、规格应满足生产工艺要求，设备应完好无损，操作方便。
2. 涂布速度：根据隔膜涂布机的性能和要求，设置涂布速度，通常为20-100 m/min。
3.涂布压力：根据隔膜材料和涂布机的性能要求，设置合适的涂布压力，通常为0.2-1MPa。
4. 涂布宽度：根据锂电池的尺寸要求，设置合适的涂布宽度，通常为200-500 mm。
二、涂布前的准备工作1.隔膜质量检查：在涂布之前，必须对隔膜进行质量检查，包括隔膜的外观、尺寸是否符合要求，有无破损、污染等。
2.设备调试：调试涂布机，确保涂布速度、压力和宽度等参数正确设定，并检查涂布机的清洁程度。
3.涂布材料准备：准备好涂布材料，包括隔膜涂布浆料和溶剂，确保涂料的质量和含量符合要求。
三、涂布操作规范1.上机准备：将隔膜卷装在涂布机上，并根据需要设置合适的张力，确保隔膜能够平稳地进入涂布区。
2.涂布调试：根据设备参数，控制涂布速度、压力和宽度等参数，确保涂布均匀且符合要求。
3.涂布过程：通过喷雾或滚筒等方式将涂布浆料均匀涂布在隔膜上，确保涂布厚度均匀、无刷痕、无露白、无气泡等缺陷。
4.干燥工艺：涂布完成后，根据涂布材料的要求进行干燥处理，通常为烘箱干燥，确保隔膜能够迅速干燥、固化，并达到指定的涂布厚度。
四、涂布质量检验1.外观检验：将涂布完成的隔膜进行外观检查，包括涂布均匀性、无划痕、无鳞片、无结块等。
2.厚度检验：使用合适的厚度测试仪对隔膜的涂布厚度进行测量，确保涂布厚度符合要求。
3.黏度检验：对涂布浆料的黏度进行测试，确保黏度值符合要求，以保证涂布均匀性和稳定性。
锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准
锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准1. 前言锂离子电池作为当今主流的电池技术之一，其在电动汽车、智能手机、平衡车、储能设备等领域的应用日益广泛。
而作为锂离子电池中的关键组成部分，隔膜的品质对电池的安全性、性能和寿命有着重要影响。
锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定和执行显得尤为重要。
2. 聚烯烃隔膜的基本概念聚烯烃隔膜是一种用于锂离子电池中的重要材料，其作用是隔离正负极，防止短路并允许锂离子通过。
聚烯烃隔膜通常具有高热稳定性、优异的化学稳定性和一定的拉伸强度，是目前锂离子电池中应用最为广泛的隔膜类型之一。
3. 锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的必要性由于锂离子电池的使用范围不断扩大，作为电池重要组成部分的聚烯烃隔膜的品质标准也变得尤为重要。
制定统一的产品标准可以保证隔膜的品质稳定性及安全性，有助于推动行业技术的进步和规范发展。
产品标准还可以为相关企业提供统一的技术规范和生产标准，有助于降低生产成本和提高生产效率。
4. 目前锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的发展现状目前，国内外针对锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定已经取得了一定进展。
不少国家和地区相继出台了相关的标准和规范，以保障锂离子电池用隔膜产品的品质和安全性。
然而，随着电池行业的不断发展和技术进步，现有的标准和规范也需要不断更新和完善，以适应新材料、新工艺和新需求。
5. 个人观点就我个人而言，我认为锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定和执行对于电池行业的健康发展至关重要。
只有通过确立统一的产品标准和规范，才能够保证锂离子电池的安全性、性能和可靠性。
制定标准还有助于促进行业内的技术创新和进步，推动整个锂电池行业的健康发展。
6. 总结锂离子电池用聚烯烃隔膜产品标准的制定和执行，是电池行业中的一项重要工作。
目前，国内外已经在该领域取得了一定的进展，但仍需要进一步完善和更新现有的标准和规范。
只有通过制定统一的产品标准，才能够确保锂离子电池隔膜产品的品质和安全性，推动整个电池行业的健康发展。
锂电池隔膜的性能要求
锂电池隔膜的性能要求锂电池隔膜（Lithium-ion Battery Separator）是一种重要的功能材料，用于分隔正负极，防止直接接触和短路。
它具有很高的物理和化学性能要求，对锂电池的性能和安全性有着重要的影响。
本文将从物理性能、电化学性能、安全性能三个方面介绍锂电池隔膜的性能要求。
一、物理性能要求1.厚度：锂电池隔膜的厚度应适中，既要保证足够的机械强度，又要能减少电阻和增加电导率。
一般要求在10-30微米之间。
2.孔隙率：隔膜应具有适当的孔隙率，以便正负极材料之间的离子和电荷传递。
较高的孔隙率可以提高离子导电性和电解液浸透性，使得充放电更加高效。
3.热收缩性：隔膜应具有较低的热收缩性，以避免在高温下缩小孔径，导致锂离子传输的阻碍。
4.机械强度：隔膜应具有足够的机械强度，以保证其在电池生命周期内的稳定性和耐久性。
同时，隔膜应具有较高的拉伸强度和撕裂强度，以避免在装配和使用过程中出现断裂或破损。
二、电化学性能要求1.离子传输性能：隔膜应具有高离子导电性，以便锂离子能够快速地在正负极之间传输。
低内电阻能够提高电池充放电效率和功率密度。
2.电化学稳定性：隔膜应具有良好的电化学稳定性，能够在电池工作过程中抵抗电解液和电极材料的腐蚀和溶解。
此外，隔膜还应具有较低的锂离子交换与失活，以保持电池的循环寿命和容量保持率。
3.封闭性：隔膜应具有良好的封闭性，以防止电解液溢漏和外界杂质的进入。
这有助于保持电池的稳定性和安全性。
三、安全性能要求1.热稳定性：隔膜应具有良好的热稳定性，能够在高温下保持结构稳定，不产生分解或熔融。
这可以避免高温下发生热失控的情况。
2.弹性变形能力：隔膜应具有一定的弹性变形能力，以适应电池在充放电过程中的体积变化。
这有助于减少电池内部应力和应变，提高电池的循环寿命。
3.阻燃性：隔膜应具有较好的阻燃性，以避免电池在发生故障或异常情况下的加剧燃烧。
综上所述，锂电池隔膜的性能要求包括物理性能、电化学性能和安全性能。
锂电池隔膜国家标准
锂电池隔膜国家标准
锂电池隔膜是锂电池的重要组成部分，其质量直接影响到锂电池的性能和安全性。
为了规范锂电池隔膜的生产和应用，我国制定了《锂离子电池用隔膜》国家标准，该标准的颁布对于提升我国锂电池产业的技术水平和产品质量具有重要意义。
首先，该标准规定了锂电池隔膜的分类和命名、要求、试验方法、检验规则、
标志、包装、运输和贮存等内容。
其中，对锂电池隔膜的要求包括物理性能、化学性能、热学性能和机械性能等多个方面，确保了锂电池隔膜在使用过程中能够具有良好的隔离性能、热稳定性和安全性。
同时，标准中还规定了对锂电池隔膜进行的各项试验方法，如厚度测定、孔隙率测定、拉伸强度测定等，以及相应的检验规则，保证了锂电池隔膜的质量可控性和可靠性。
其次，该标准还对锂电池隔膜的标志、包装、运输和贮存等环节进行了规范。
在锂电池隔膜的生产、销售和使用过程中，标志的统一规范能够方便用户对产品进行识别和追溯，包装、运输和贮存的规范则能够保证产品在整个供应链中的安全和质量稳定。
总的来说，锂电池隔膜国家标准的颁布对于我国锂电池产业的发展具有积极的
推动作用。
一方面，该标准的实施将促进我国锂电池隔膜的生产企业提升产品质量和技术水平，增强市场竞争力；另一方面，对锂电池隔膜的规范化要求将有利于提升锂电池产品的整体质量和安全性，促进锂电池在新能源汽车、储能等领域的应用推广。
综上所述，锂电池隔膜国家标准的颁布是我国锂电池产业发展的重要里程碑，
将有力地推动我国锂电池产业向高质量、高标准发展，为我国新能源产业的繁荣做出重要贡献。
希望各相关企业和机构能够严格遵守该标准，共同推动我国锂电池产业的健康发展。
锂电池隔膜国标
锂电池隔膜国标
锂电池隔膜是锂电池的重要组成部分，其主要作用是隔离正负极，防止短路，同时也能促进离子传输。
为了保障锂电池的安全性能和质量，国家制定了一系列锂电池隔膜的标准。
1. GB/T 18287-2013 锂离子电池通用规范
该标准是锂离子电池的通用规范，其中包括了锂电池隔膜的相关要求。
其中规定了锂电池隔膜的厚度、孔隙率、拉伸强度、热收缩率、热稳定性、耐化学性等指标。
此外，该标准还规定了锂电池隔膜的使用寿命和安全性能要求。
2. GB/T 242
3.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试Fh：温度循环试验
该标准是电工电子产品环境试验的一部分，其中包括了锂电池隔膜的温度循环试验方法。
该试验方法主要是为了评估锂电池隔膜在不同温度条件下的耐久性能，以及其对锂电池整体性能的影响。
3. GB/T 31467.3-2015 锂离子电池第1部分：安全性要求和试验方法第3节：过充保护试验
该标准是锂离子电池安全性要求和试验方法的一部分，其中包括了锂电池隔膜的过充保护试验要求。
该试验主要是为了评估锂电池隔膜在过充条件下的安全性能，以及其对锂电池整体性能的影响。
4. GB/T 31485-2015 锂离子电池组件和系统的环境试验
该标准是锂离子电池组件和系统的环境试验标准，其中包括了锂电池隔膜的相关要求。
该标准规定了锂电池隔膜的耐热性、耐湿性、耐冷性、耐腐蚀性等指标，以及锂电池隔膜在不同环境条件下的试验方法。
总之，以上标准都是为了保障锂电池隔膜的安全性能和质量而制定的，锂电池隔膜生产企业和使用企业应当按照这些标准要求进行生产和使用。
锂电池隔膜抗穿刺强度单位
锂电池隔膜抗穿刺强度单位（原创实用版）目录1.锂电池隔膜的重要性2.锂电池隔膜的抗穿刺强度单位3.锂电池隔膜的性能要求4.锂电池隔膜的应用领域5.锂电池隔膜的发展趋势正文一、锂电池隔膜的重要性锂电池隔膜是锂离子电池中的关键组成部分，它的主要作用是分隔电池的正负极，防止两极接触而短路。
此外，隔膜还具有能使电解质离子通过的功能，因此对电池的性能具有重要影响。
二、锂电池隔膜的抗穿刺强度单位锂电池隔膜的抗穿刺强度是指隔膜在承受压力时，能够抵抗穿刺的能力。
抗穿刺强度的单位通常为牛顿（N）。
在电池制造过程中，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，因此要求隔膜具有一定的抗穿刺强度。
三、锂电池隔膜的性能要求锂电池隔膜需要满足以下几个性能要求：1.具有高的离子电导率，以降低电池内阻；2.锂离子的传递系数基本不变，以消除浓度极化；3.可以忽略的电子导电性，以保证电极间有效的隔离；4.具有良好的化学和电化学稳定性；5.价格低廉，适合大规模应用。
四、锂电池隔膜的应用领域锂电池隔膜广泛应用于电动汽车、电动工具、储能设备、3C 电子产品等领域。
五、锂电池隔膜的发展趋势随着电动汽车等新能源产业的快速发展，对锂电池隔膜的需求量不断增加。
未来，锂电池隔膜的发展趋势将体现在以下几个方面：1.隔膜材料将更加轻量化、高强度；2.隔膜制备工艺将更加高效、环保；3.隔膜性能将更加优异，满足高能量密度、高安全性能的要求。
总之，锂电池隔膜在锂电池中起着关键作用，其抗穿刺强度、离子电导率等性能对电池性能具有重要影响。
锂电池隔膜检测标准
锂电池隔膜检测标准锂电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分，其性能直接影响到电池的安全性和性能表现。
因此，对锂电池隔膜的检测标准具有非常重要的意义。
本文将介绍锂电池隔膜的检测标准，以供相关领域的研究人员和生产企业参考。
一、外观检测。
首先，对锂电池隔膜的外观进行检测。
主要包括隔膜的平整度、表面是否有明显的污染和缺陷等方面。
平整度是指隔膜表面的平整程度，应该没有明显的皱折和起泡。
同时，隔膜的表面应该没有明显的污染和杂质，否则会影响电池的性能。
二、厚度测量。
隔膜的厚度是影响电池内阻和安全性的重要因素。
因此，对隔膜的厚度进行精确的测量非常重要。
在进行厚度测量时，需要选择合适的仪器，并按照标准操作流程进行测量，确保结果的准确性。
三、孔隙率检测。
隔膜的孔隙率是指隔膜内部空隙的比例，通常用来评估隔膜的渗透性能。
通过测量隔膜的孔隙率，可以评估隔膜的渗透性能，并进一步判断电池的性能表现。
四、拉伸强度测试。
隔膜的拉伸强度是指在一定条件下，隔膜能够承受的最大拉伸力。
拉伸强度测试是评估隔膜强度的重要方法之一，可以帮助判断隔膜的机械性能和耐久性能。
五、热收缩率测定。
隔膜的热收缩率是指在一定温度下，隔膜长度的变化比例。
热收缩率的测定可以帮助评估隔膜的热稳定性能，对于锂电池的安全性具有重要意义。
六、电化学性能测试。
最后，对隔膜的电化学性能进行测试。
主要包括离子导电性能、电解液的渗透性等方面。
这些测试可以帮助评估隔膜在电池工作过程中的性能表现，对于提高电池的循环寿命和安全性具有重要意义。
综上所述，锂电池隔膜的检测标准涉及到多个方面，包括外观检测、厚度测量、孔隙率检测、拉伸强度测试、热收缩率测定和电化学性能测试等。
通过对这些方面的检测，可以全面评估隔膜的性能表现，为锂电池的研发和生产提供重要参考依据。
希望本文介绍的内容对相关领域的研究人员和生产企业有所帮助。
锂电池隔膜纸性能要求
提高电池的安 全性
锂离子隔膜与分离膜; 锂离子隔膜与分离膜;透气膜的不同
1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离,锂离子可逆 1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离, 往返其孔隙; 往返其孔隙; 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体, 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体,一般 不可逆; 不可逆;
单层隔膜纸SEM(扫描电子显微镜) 单层隔膜纸SEM(扫描电子显微镜)
电流切断特性(Shutdown) 电流切断特性(Shutdown)
Shutdown特性: Shutdown特性: 隔膜在大电流或外部短路 时微孔闭塞,切断电流回路的功能( 时微孔闭塞,切断电流回路的功能(一种安 全保护性能). 全保护性能). 主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂 主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂 温度(MD) 温度(MD) 隔膜孔结构的影响:高曲折度, 隔膜孔结构的影响:高曲折度,小孔径对阻止 和切断异常电流有利; 和切断异常电流有利;但有对电池离子导 电性和放电性有负面影响. 电性和放电性有负面影响.
主要性能及其评价
1.电绝缘性能 用绝缘耐压性来评价. 1.电绝缘性能:用绝缘耐压性来评价.隔膜的绝缘耐压性如果 电绝缘性能: 高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接 高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接 触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压, 触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压,如果 感到有电流,那就说明有电接触, 感到有电流,那就说明有电接触,此评价的结果依赖于隔膜 的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计. 隔膜在保持电解液时电阻要低, 隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电 池的容量特性及电池性能. 池的容量特性及电池性能.
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隔膜改进方向
要求性能
强度高(薄化)
离子透过性高 (阻抗低) 电流遮断性
改进技术
对电池性能影 响
采用超高分子量聚合 容量高;防止短 物;利用成形技术对结 路;提高加工性
晶性、 结构机械控制
利用成形技术控制孔 提高大电流充 的形状、 直径和孔隙 放电性能
率等
按要求不同采用不同 提高电池的安 聚合物和熔点不同的 全性
锂电池隔膜纸性能要求
精品
隔膜应有的基本要求
1.电绝缘性好（非电子导体）； 2.对电解质离子有很好的透过性，电阻低； 3.对电解质具有化学稳定性和电化学稳定性； 4.对电解质润湿性好 ; 5.具有一定的机械强度，厚度尽可能小 ;
隔膜性能
主要指外观;厚度;面密度;电阻;干态及湿 态抗拉强度;孔率;孔径;吸液率;吸液速率; 保持电解液能力;耐电解液腐蚀能力.
聚合物的复合材料
锂离子隔膜与分离膜;透气膜的不同
1.作用不同:隔膜使电池正负极隔离,锂离子可逆 往返其孔隙; 分离膜的作用是使多组分溶剂和溶质的分离, 截留,分级,提纯和富集,不可逆; 透气膜的作用是透过湿气和氧气等气体,一般 不可逆;
透过物透过微孔的动力不同
锂离子隔膜依靠锂离子在正负极的浓度差和充 电时的电场;
隔膜在锂离子电池的应用
1.主要作用 2.基本要求 3.主要性能及其评价 4.隔膜主要性能对电池的影响
主要作用
1.利用其不导电性使电池正负极隔开,防止短 路;
2.依靠自身微孔结构让锂离子通过,使电解质 反应,保持良好的离子导电性;
3.外部短路或错误连接导致大电流,隔膜因热 变形使微孔闭塞切断电流回路,确保安全.
基本要求
1.足够的隔离性和电子绝缘性,能够保证正负极的机械隔离 和阻止活性物质的迁移; 2.有一定的孔径,对锂离子有很好的透过性,保证低的电阻和 高的离子导电率; 3.有足够的化学和电化学稳定性,一定的耐湿性和耐腐蚀性; 4.对电解液浸润性好 5.有足够的力学性能和防震能力,厚度尽可能小; 6.占的体积小,易于实现薄膜化; 7.自动关断保护性能好;
度/℃
度/℃
/℃
156-163 164-177 162
PE
130-133 139-144 139
PP/PE
131-137 167-191 167
PP/PE/PP 134-135 159-192 165
PE膜熔点低,闭 孔温度低.
PP膜熔点破裂 温度较高,在PE 闭孔后仍然保 持良好的力学 性能.
隔膜材料的制造技术
相分离法(湿 法)的制造
高分子聚合物溶剂（添加剂）
混合加热
薄膜化、 微相分离(结晶化)
脱溶剂延伸(多孔
高分子粘稠液、 聚合物溶剂(添加剂) 薄膜化(定向结晶)
热处理(重结晶,高延展层)
延伸(多孔形成)
多层膜的生产工艺示意图
Shutdown特性: 隔膜在大电流或外部短路 时微孔闭塞,切断电流回路的功能(一种安 全保护性能).
主要参数:隔膜的闭孔温度(SD)和熔融破裂 温度(MD)
隔膜孔结构的影响:高曲折度,小孔径对阻止 和切断异常电流有利;但有对电池离子导 电性和放电性有负面影响.
闭孔温度:外部短路或非正常大电流通过时所产 生的热量使隔膜微孔闭塞时的温度.
隔膜在保持电解液时电阻要低,如果此时电阻过高必将影响电 池的容量特性及电池性能.
隔膜的化学稳定性
评价方法:通过测定耐电解液腐蚀能力和胀缩率 来评价. 耐电解液腐蚀能力:将电解液加温到50℃后将 隔膜纸浸入其中4-6个小时,取出洗净,烘干与原 样比较. 胀缩率:将隔膜纸浸泡在电解液中4-6h后检测 尺寸变化,与干态样相减求百分率.
穿刺强度:与电极板表面的粗糙程度有关,电极使用 不同的材料要求隔膜的穿刺强度也不同.
隔膜的内部结构
1.孔径:可用压汞法测定;通过汞的体积和压力,微 孔的大小有关;
2.孔率:单位膜的体积中孔的体积百分率;可用比 重法测定:孔率=D0-D/D0
3. 孔的曲折度:膜的厚度和气体或液体在实际膜 当中通过的路径比例.(电池放电一般对膜的电 阻而言,低曲折系数是有利的;对短路时的 shutdown来讲,高的曲折系数有利.)
TCN’S method
在一定压力面积下,随着温度的提高测定Gurley值. SD温度:当Gurley值增加时的最低温度被认为是
闭孔温度. MD温度:当Gurley值迅速变小时(样品被熔化破裂)
被认为是熔化温度.
氮气透过量与温度的关系
隔膜多层结构的优越性
隔膜类别 PP
电阻上升温 电阻下降温 膜破裂温度
透气性
透气性是反映隔膜的孔隙率;孔径大小等内部结构 综合因素.通常测定透气度t t∝d-1 * ξ-1 *h*q2
R ∝ t*d
透气度
透气度:在一定条件下(压力,测定面积)一定量空 气通过隔膜所需要的时间,称作Gurley值. Gurley=(10ml/V)*12.56cm2 /in2
电流切断特性(Shutdown)
主要性能及其评价
1.电绝缘性能:用绝缘耐压性来评价.隔膜的绝缘耐压性如果 高的话(Celgard2400d的典型数值是1000±200V),他的电接 触耐压能力也就提高.注入电解液前在电池上加电压,如果 感到有电流,那就说明有电接触,此评价的结果依赖于隔膜 的强度和电池装配条件,尤其是依赖于电极设计.
隔膜纸的润湿性能
评价方法:η=m2-m1/m1 η为吸液率 较好的润湿性能有利于隔膜同电解液间的亲 和,扩大隔膜与电解液的接触面积,增加电解液 对膜的润湿度,使尽量多的锂离子透过隔膜,从 而增加离子导电性,电池的放电性和容量.
隔膜的力学性能
拉伸强度:纵向和横向拉伸强度(主要要求纵 向)25μm厚的隔膜纵向拉伸强度在 1000kg/cm2 以上.
熔融破裂温度:给隔膜进行加热,当温度超过其 熔点发生破裂的温度.
SD温度应低于MD温度,而且两个温差大,但小于 190℃(金属锂起火温度).
SD温度是电池使用的最高温度;
热电池法:用 电极夹住隔 膜构成电池, 然后电池升 温,测定隔膜 内阻.
测试方法
TMA(热机械分析)
热机械分析: 在恒定的拉 力(2gf)用 TMA设备在 以5℃/min 的速率下测 定样品的收 缩