锂电池隔膜的基本参数及电池隔膜水分检测仪特点
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。
锂电池隔膜基础知识
．电池隔离膜1．功用：(1)阻隔电池正负极2)让离子电流（ionic current ）通过，但阻力要尽可能地小。
因此，吸收电解液之后所表现出来的离子导电度便与(1)隔离膜孔隙度（porosity ）、(2)孔洞弯曲度（tortuosity ）、(3)电解液导电度、(4)隔离膜厚度、及(5)电解液对隔离膜的润湿程度等因素有关系隔离膜的引入而对离子传导所额外产生之电阻，应该是隔离膜吸收电解液之后的电阻减去与隔离膜相同面积和厚度之纯电解液的电阻，亦即R (隔离膜) = R (隔离膜 +电解液) – R (电解液) 电阻R 的定义为：Aσ1R ⨯=（ 是离子传导途径的长度，A 是离子传导的有效面积，σ是离子导电度（比电阻ρ的倒数））多孔薄膜的孔洞弯曲度ds T =s 是离子经由隔离膜所必须行经之长度，d 则是隔离膜的厚度。
多孔薄膜的孔隙度P 之定义为孔洞的体积和隔离膜外观几何体积的比值Ad A P s s =（其中A s 代表隔离膜负责离子传导的有效面积）所以得T P A A s ⨯= ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=1 R 2P T R 電解液隔離膜 吸收了电解液之后的隔离膜，其电阻是原先没有隔离膜存在时的 (T 2/P) 倍。
当孔洞弯曲度T 愈大，薄膜孔隙度P 愈小时，隔离膜的电阻就愈大2. 隔离膜之材质与制备隔离膜具多孔性的结构，孔径范围约在0.1 μm 或100 nm ，表面积非常大，受到电解液侵蚀的机率也当然跟着提高，材料的选择重要。
材质有塑料类、玻璃类、和纤维素（cellulose ）类等，以塑料类为最大宗，最常见的有聚氯乙烯（polyvinyl chloride ；PVC ）、聚醯胺（polyamide ）、聚乙烯（polyethylene ；PE ）、及聚丙烯（polypropylene ；PP ）。
塑料类隔离膜之所以应用地最广，除了是因为它比较易于控制厚度之外，也跟1960年代开始日益成熟的高分子科学及加工技术有密不可分的关系.目前, 商业化的锂离子电池都是采用聚烯烃类（polyolefin ）的多孔高分子薄膜（如表1.1）作为隔离膜，有的是PP ，有的是PE ，也有用PP/PE/PP 三层合一的。
水分对锂离子电池的影响及电池材料水分检测仪工作原理
水分对锂离子电池的影响及电池材料水分检测仪工作原理前言：随着这两年电动汽车行业的快速发展，对锂离子电池，特别是动力锂离子电池的品质要求有了显著提高，而对电池行性能有明显影响的锂电制程水分控制水平要求更加严格。
本文从水分对锂离子电池的影响以及制程中的处置来进行阐述。
一、水分对锂离子电池的影响锂离子电池内部是一个较为复杂的化学体系，这些化学系统的反应过程及结果都与水分密切相关。
而水分的失控或粗化控制，导致电池中水分的超标存在，不但能导致电解质锂盐的分解，而且对正负极材料的成膜和稳定性产生恶劣影响，导致锂离子电池的电化学特性，诸如容量、内阻、产品特性都会产生较为明显的恶化。
前面提到的膜，即固体电解质界面(Solid-Electrolyte Interface，简称SEI)膜，是一层选择性透过膜，能使Li+自由透过，而电解液分子不能透过。
电解液的组成和痕量的添加剂对SEI膜形成的电位、致密程度、电池不可逆容量损失、电池内阻等有显著的影响。
水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。
主要表现为电池容量变小，放电时间变短，内阻增大，循环容量衰减，电池膨胀等现象，因此，在锂离子电池的制作过程中，必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
说到SEI膜，可能行业外朋友还是没有直观的印象SEI膜到底是什么？请看上图两张SEM图片的对比，应该会有一个直观感觉，其中（a）是原始电极材料，（b）是一个循环后的电极材料。
看出差别来了吗？A、水分对放电容量的影响电池首次放电容量随电池中水分的增加而减小。
在锂源恒定的条件下，电池首次放电容量的变化主要由2个主要因素制约，如下：①SEI膜的形成消耗部分Li+，造成不可逆容量损失，单电子还原过程生成的烷基碳酸锂还可以与电解液中的痕量水发生反应，2ROCO2Li+H2O→Li2CO3+CO2+2ROH，当生成CO2后，在低电位下的负极表面，有新的化学反应发生2CO2+2Li++2e→Li2CO3+CO。
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。
锂离子电池隔膜基础知识
收卷
湿法工艺流程图
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3.隔膜的市场情况
3.1市场的发展趋势
从体体积积上上
小体积 隔膜厚度越薄越好
手机、 数码相机等
大体积 隔膜厚度有一定的要求
电动自行车、 电动汽车
3.隔膜的市场情况
电池隔膜的研究重点：开发制造工艺简单、制造成本低的途径，这对于提高电池
性能和降低电池成本具有重要的实际意义，最终要使产品的孔径尺寸适当、孔隙率 高、机械强度能满足要求。
通道畅通无阻，而且在电池体系中，不可避免的会有大量的副反应发生，消耗大量的电解液，
所以必须有足够的贮备，否则就会由于电解液的缺少引起界面电阻的增加，同时还会加速电解
液的消耗，这将是恶性的循环，所以吸液率是个很重要的隔膜参数。
pcuptake (M2 M1) M1
式中 M1—浸泡后质量(g)； M2—干膜质量(g)
电池隔膜发展的趋势：要求有较高的孔隙率和抗撕裂强度、较低的电阻、较好的
抗酸碱能力和良好的弹性等。
电池隔膜具有高附加值：聚丙烯原料的价格为8000元/吨，加工成隔膜后为300
万元/吨。
3.2生产隔膜企业介绍
1.美国Celgard公司 Celgard公司成立于1981年，注册资本2亿
美金，全球共分四个事业部，电池隔膜事业 部2007年全球总销售金额为8.5亿美金。 Celgard持有干法单向拉伸制造工艺的专利， 并且有MBI、BYD两大客户的支持，成为干 法聚烯烃隔膜的领跑者。
原理：熔融挤出／拉伸／热定型法的制备原理是聚合物熔体在高应力场下结晶，
形成具有垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构，然后经过热处理得到弹性材料。 具有硬弹性的聚合物膜拉伸后片晶之间分离，并出现大量微纤，由此而形成大量的 微孔结构，再经过热定型即制得微孔膜。
电池隔膜产品规格参数表
电池隔膜产品规格参数表
电池隔膜产品规格参数表
[ 产品详细介绍 ]
动力锂离子电池隔膜特点
·独特工艺设计:针对国内动力电池工艺特点设计,消除传
统隔膜固有工艺缺陷;
·高安全性能:高温下横向无热收缩,高拉伸强度,高抗穿刺强度,耐大电流冲击,耐高温
性能好，更适用于户外电动车工作环境;
·高透过性能:孔隙率高，孔径大且分布均匀，孔曲折度低，透气性好;
·电解质相容性好:吸液率高，持液能力强，内阻小;
·高均匀性能:厚度控制均匀性好,孔径分布均匀;
·高选择性:能够提供25-80u厚度的隔膜。
锂电池隔膜的评价参数
锂电池隔膜的评价参数1)OCV 特性:对于电压一致性要求较高的18650 电池为例，薄隔膜或孔洞过大会加快电池的自放电过程，从而降低电池的电压一致性。
笔者经验，较薄的单层隔膜有着相对大一写的自放电速度表现。
2)电化学特性。
三层隔膜与单层隔膜相比，单层隔膜由于通常厚度较薄，离子迁移通道较短，极化现象有一定消弱，电池的低温电压平台相对较高。
同理，采用薄隔膜或者大孔径隔膜的电池循环也表现相对较好。
3) 厚度:对于消耗型锂离子电池(手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池)，25微米的隔膜逐渐成为标准。
然而，由于人们对便携式产品的使用的日益增长，更薄的隔膜，比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。
对于动力电池来说，由于装配过程的机械要求，往往需要更厚的隔膜，当然对于动力用大电池，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性.4) 透气率:从学术角度来说，隔膜在电池中是惰性的，即隔膜不是电池的必要组成部分，而仅仅是电池工业化生产的要求。
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。
含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。
一般来说，消耗型锂离子电池的这个数值为接近 8，当然这个数值越小越好。
通常来说，锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数，或者叫Gurley数。
这个数是这么定义的，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，气体的体积量一般为50cc，有些公司也会标100cc，最后的结果会差两倍。
面积应该是1平方英寸，压力差记不太清楚了。
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。
然而，对于不同的隔膜，该数字的直接比较没有任何意义。
因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关，而透气率和气体传到有关，两种机理是不一样的。
换句话说，单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的，因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样;但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小，因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。
电池隔膜的基本参数及意义
电池隔膜的基本参数及意义电池隔膜是电池的关键组成部分，具有重要的作用。
本文将介绍电池隔膜的基本参数及其意义。
首先，电池隔膜的基本参数包括厚度、孔隙率和抗针穿刺强度等。
1.厚度：电池隔膜的厚度直接影响到电池的性能。
隔膜过厚会增加电池内阻，降低电池的放电性能；而隔膜过薄则容易引起短路，影响电池的安全性能。
因此，对于不同类型的电池，厚度的选择需要根据具体的应用需求进行合理设计。
2.孔隙率：孔隙率是指电池隔膜中的孔隙所占的比例。
隔膜的孔隙率决定了气体的透过性，对电池的性能有着重要影响。
适当的孔隙率可以提高氧气和电解质的传输速率，促进电化学反应的进行，从而提高电池的功率密度和循环寿命。
3.抗针穿刺强度：抗针穿刺强度是指隔膜材料抵抗外力侵入的能力。
高抗针穿刺强度可以降低电池的短路概率，提高电池的安全性能。
因此，在电池设计中，抗针穿刺强度是一个重要的考量因素。
其次，电池隔膜的意义体现在以下几个方面：1.防止电池内短路：电池隔膜起到隔离正负极的作用，防止直接接触产生短路。
隔膜材料通常具有较高的电阻率，可以有效阻止直流电流的流动，从而保证电池的正常使用。
2.促进离子传输：电池隔膜具有较好的离子导电性和电解液吸附性能，可以促进电解质中离子的传输。
这有助于提高电池的放电性能，提高功率密度和能量密度。
3.控制电池反应速率：电池隔膜可以限制正负极之间的电子转移速率，通过调节隔膜的孔隙率和厚度，可以控制电化学反应的速率。
这对于一些特定应用场景下的电池来说尤为重要，例如电动汽车和移动设备中的锂离子电池，需要具备较高的功率和循环寿命。
4.提高电池安全性能：电池隔膜材料通常具有一定的热稳定性和抗化学腐蚀性能。
它可以防止电解质直接与电极发生接触，降低电极的腐蚀速率，从而提高电池的安全性能。
综上所述，电池隔膜的基本参数及意义非常重要。
通过合理选择隔膜的厚度、孔隙率和抗针穿刺强度，可以提高电池的性能、安全性和使用寿命，从而满足不同应用场景对电池的需求。
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锂电池隔膜的基本参数及电池隔膜水分检测仪特点
摘要：受三星手机爆炸的影响，电池行业越来越重视电池材料的水分问题，尤其是电池隔膜方面，厂家对隔膜的质量要求越来越高，而行业内常用的是涂过陶瓷粉末的隔膜，由于隔膜和陶瓷的一些特性，隔膜的密度很小，给水分检测在成一定的难度，很多厂家都没有很好的办法来准确检测出隔膜的水分含量。
本文在后面将介绍一种行业内常用的电池隔膜水分检测仪。
电池隔膜最主要的功能是分隔电池中的正负极板，防止正负极板直接接触产生短路，同时，由于隔膜中具有大量贯通的微孔，电池中的正负离子可以在微孔中自由通过，在正负极板之间迁移形成电池内部导电回路，而电子则通过外部回路在正负电极之间迁移形成电流，供用电设备利用。
一、对于锂离子电池用隔膜，基本性能参数如下：
1、厚度
对于消耗型锂离子电池（手机、笔记本电脑、数码相机中使用的电池），25微米的隔膜逐渐成为标准。
然而，由于人们对便携式产品的使用的日益增长，更薄的隔膜，比如说20微米、18微米、16微米、甚至更薄的隔膜开始大范围的应用。
对于动力电池来说，由于装配过程的机械要求，往往需要更厚的隔膜，当然对于动力用大电池，安全性也是非常重要的，而厚一些的隔膜往往同时意味着更好的安全性。
2、透气率
从学术角度来说，隔膜在电池中是惰性的，即隔膜不是电池的必要组成部分，而仅仅是电池工业化生产的要求。
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。
含电解液的隔膜的电阻率和电解液本身的电阻率之间的比值称为MacMullin数。
一般来说，消耗型锂离子电池的这个数值为接近8，当然这个数值越小越好。
通常来说，锂离子电池隔膜中会有一个透气率的参数，或者叫Gurley数。
这个数是这么定义的，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，气体的体积量一般为50cc，有些公司也会标100cc，最后的结果会差两倍。
面积应该是1平方英寸，压力差记不太清楚了。
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。
然而，对于不同的隔膜，该数字的直接比较没有任何意义。
因为锂离子电池中的内阻和离子传导有关，而透气率和气体传到有关，两种机理是不一样的。
换句话说，单纯比较两种不同隔膜的Gurley数是没有意义的，因为可能两种隔膜的微观结构完全不一样；但同一种隔膜的Gurley数的大小能很好的反应出内阻的大小，因为同一种隔膜相对来说微观结构是一样的或可比较的。
3、浸润度
为了保证电池的内阻不是太大，要求隔膜是能够被电池所用电解液完全浸润。
这方面没有一个公认的检测标准。
大致可以通过以下试验来判断：取典型电解液（如EC：DMC=1:1，1M LiPF6），滴在隔膜表面，看是否液滴会迅速消失被隔膜吸收，如果是则说明浸润性基本满足要求。
更准确的测试可以用超高时间分辨的摄像机记录从液滴接触隔膜到液滴消失的过程，计算时间，通过时间的长短来比较两种隔膜的浸润度。
浸润度一方面个隔膜材料本身相关，另一方面个隔膜的表面及内部微观结构密切相关。
4、化学稳定性
换句话说就是要求隔膜在电化学反应中是惰性的。
经过若干年的工业化检验，一般认为目前隔膜用材料PE或PP是满足化学惰性要求的。
5、孔径
一般来说，隔膜为了阻止电极颗粒的直接接触，很重要的一点就是防止电极颗粒直接通过隔膜。
目前所使用的电极颗粒一般在10微米的量级，而所使用的导电添加剂则在10纳米的量级，不过很幸运的是一般碳黑颗粒倾向于团聚形成大颗粒。
一般来说，亚微米孔径的隔膜足以阻止电极颗粒的直接通过，当然也不排除有些电极表面处理不好，粉尘较多导致的一些诸如微短路等情况。
6、穿刺强度
这个参数实际上是由于电极表面不够平整，以及装配过程中工艺水平有限而提出的一个要求，因此要求隔膜有相当的穿刺强度。
穿刺强度的测试有工业标准可遵循，大致是在一定的速度（每分钟3-5米）下，让一个没有锐边缘的直径为1mm的针刺向环状固定的隔膜，为穿透隔膜所施加在针上的最大力就称为穿刺强度。
同样的，由于测试的时候所用的方法和实际电池中的情况有很大的差别，直接比较两种隔膜的穿刺强度不是特别合理，但在微结构一定的情况下，相对来说穿刺强度高的，其装配不良率低。
但单纯追求高穿刺强度，必然导致隔膜的其他性能下降。
7、热稳定性
隔膜需要在电池使用的温度范围内（-20C~60C）保持热稳定。
一般来说目前隔膜使用的PE或PP材料均可以满足上述要求。
当然还有一个就是由于电解液对水份敏感，大多数厂家会在注液前进行80C左右的烘烤，这对PP/PE隔膜也不会存在太大的问题。
8、热关闭温度
内容由于安全性问题比较严重，目前锂离子电池用隔膜一般都能够提供一个附加的功能，就是热关闭。
一般我们将原理电池（两平面电极中间夹一隔膜，使用通用锂离子电池用电解液）加热，当内阻提高三个数量级时的温度称为热关闭温度。
这一特性可以为锂离子电池提供一个额外的安全保护。
实际上关闭温度和材料本身的熔点密切相关，如PE为135C 附近。
当然不同的微结构对热关闭温度有一定的影响。
但对于小电池，热关闭机制所起的作用很有限。
9、孔隙率
目前，锂离子电池用隔膜的孔隙率为40%左右。
孔隙率的大小和内阻有一定的关系，但不同种隔膜之间的空隙率的绝对值无法直接比较。
二、电池隔膜水分检测仪特点
A、工作原理
采用干燥失重法原理，通过加热系统快速加热样品，使样品的水分能够在最短时间之内完全蒸发，从而能在很短的时间内检测出样品的含水率。
检测一般样品通常只需3分钟左右。
冠亚水分仪采用的原理与国家标准烘箱法相同，检测结果具有可替代性，仪器采用一键式操作，不仅操作简单而且也避免了人为因素对测量结果产生的误差。
B、仪器特点
检测速度快，只需几分钟，创行业之最；
采用最新一代传感技术,快速、简便,一键式操作;
操作简单，全自动操作模式，无可动部件；
关键零部件均采用纯进口高端材料，以保证产品检测结果的准确性；
零易损件，样品盘采用耐酸耐碱耐变形的纯不锈钢材料，无易耗品，样品盘克循环利用；
采用特质的环形卤素光源，加热均匀，加热器更耐用；
可以定制增加测试空间，防止隔膜因加热膨胀而影响到测试结果，从而能够准确检测出
隔膜的水分含量
C、技术参数
1、称重范围：0-90g
可调试测试空间为3cm
2、水分测定范围：0.01-100%
3、样品质量：0.100-90g
4、加热温度范围：起始-205℃
加热方式：可变混合式加热
微调自动补偿温度最高15℃
5、水分含量可读性：0.01%
6、显示参数：7种
红色数码管独立显示模式
7、外型尺寸：380×205×325(mm)
8、电源：220V±10%
9、频率：50Hz±1Hz
10、净重：3.7Kg。