La norma GB / T 36363 - 2018 ha formulado un plan de detección sistemático para las propiedades físicas de los diafragmas de Poliolefina para baterías de iones de litio, que cubre indicadores básicos como espesor, propiedades mecánicas, transpirabilidad, estabilidad térmica e intensidad de punción. A continuación se presenta desde las cuatro dimensiones del proyecto de prueba, el método, el instrumento y el significado:

I. elementos de prueba y requisitos básicos

1. Detección de espesor

• requisito: la desviación del espesor debe controlarse dentro de ± 1 micra, y la uniformidad lateral es particularmente importante.

• significado: la uniformidad del espesor afecta directamente la infiltración electrolítica, la eficiencia de transmisión de iones y la consistencia del montaje de la batería. Las áreas demasiado delgadas son propensas a causar cortocircuitos locales, mientras que el exceso de espesor puede sacrificar la densidad de energía.

2. Detección de propiedades mecánicas

• requisito: intensidad de punción ≥ 300gf (3n) para evitar que las dendritas de litio penetren el diafragma y causen cortocircuitos.

• significado: simular escenas en las que partículas de electrodos o dendritas de litio perforan el diafragma para evaluar la resistencia a la punción.

• requisito: resistencia a la tracción del diafragma seco ≥ 80 mpa, diafragma húmedo ≥ 100 MPa (longitudinal / transversal); La tasa de extensión de rotura es ≤ 30% longitudinal y ≤ 80% transversal.

• significado: evaluar la resistencia a la tracción del diafragma durante el montaje y uso para evitar la rotura debido a tensiones mecánicas.

• Resistencia a la tracción y elongación a la rotura:

• Intensidad de la punción:

3. Detección de propiedades transpirables

• requisito: la transpirabilidad (valor gurley) debe estar dentro del rango de 200 - 500s / 100 ml para equilibrar la conductividad iónica y la resistencia mecánica.

• significado: una transpirabilidad demasiado baja puede afectar la resistencia mecánica, y una transpirabilidad demasiado alta puede obstaculizar la transmisión de iones y reducir la eficiencia de carga y descarga de la batería.

2. métodos de detección y procesos operativos

1. Detección de espesor

• Reglas de muestreo: se seleccionan tres puntos de prueba a lo largo del diafragma transversal como un grupo, y se prueban longitudinalmente cada 200 mm, un total de cinco grupos (15 puntos).

• Condiciones de medición: se adopta el método de medición mecánica de contacto, con una presión de 17,5 ± 1 kPa y un área de contacto de 50 mm cuadrados para evitar la interferencia de deformación del material.

• Procesamiento de datos: calcular automáticamente el promedio,grandeValores pequeños y desviaciones, generando un mapa de distribución del espesor.

2. Detección de resistencia a la tracción y elongación a la rotura

• Preparación de muestras: cortar muestras de tipo 2 de 15 mm de ancho y 150 mm de largo, con una distancia entre las pinzas de 100 mm.

• Condiciones de prueba: velocidad 250 mm / min, temperatura 23 ± 2 ° c, humedad 50 ± 10% rh.

• Adquisición de datos: registrar la curva de fuerza - desplazamiento y calcular automáticamente la resistencia a la tracción y la tasa de extensión de rotura.

3. Detección de transpirabilidad

• Principio de prueba: a una presión de 1,21 kpa, se mide el tiempo en que 100 ml de aire pasa por un diafragma de 6,45 cm cuadrados.

• Proceso de operación: cortar una muestra de 100 mm × 100 mm, sellarla en la cavidad de prueba, activar el dispositivo de compresión neumática y registrar automáticamente el promedio de las tres pruebas.

4. Detección de la intensidad de la punción

• Fijación de la muestra: extender el diafragma en la pinza de la máquina de prueba de tracción, con un diámetro interior de 10 mm.

• Prueba de punción: perforar con una aguja de cabeza esférica de Phi 1,0 mm a una velocidad de 100 mm / min y registrar el valor de fuerza.

3. selección de instrumentos y equipos de detección

1. Detección de espesor:

• Instrumentos: medidor de espesor de alta precisión (como la medición pública de jinan)Medidor de espesor thk - 02), resolución 0,1 micras.

• ventaja: el área de contacto y la presión de medición diseñados estrictamente de acuerdo con las normas, la cabeza de medición se eleva y baja automáticamente, lo que evita efectivamente el levantamiento automático de la cabeza de medición de error del sistema causado por factores humanos y evita efectivamente el error del sistema causado por factores humanos.

  
  

2. Detección de resistencia a la tracción y elongación a la rotura:

• Instrumentos: máquina inteligente de prueba de fuerza de tracción electrónica (como Jinan Public test)Máquina de prueba de tracción inteligente TST - 02h) se utiliza un sensor de fuerza de precisión de nivel 0,1, con una resolución de desplazamiento de 0,1 mm.

• ventaja: soporte para pruebas multimodo como estiramiento, desprendimiento y punción para satisfacer las diversas necesidades de detección.

  
  

3. Detección de transpirabilidad:

• Instrumentos: medidor de permeabilidad (por ejemplo, electromecánica de medición pública)Probador de transpirabilidad del diafragma de la batería bty - G3), utilizando el método Gree y el método Wang yan, el flujo de aire electrónico de alta precisión y el sensor de presión de aire garantizan la precisión de los datos de prueba, y la precisión de presión es mejor que 0,01 kpa.

• ventaja:Tres cámaras de prueba son independientes y se pueden probar tres muestras idénticas o diferentes al mismo tiempo..

  
  

  
  

4. Detección de la intensidad de la punción:

• Instrumentos: medidor de fuerza de punción del diafragma de la batería (por ejemplo, prueba pública de jinan)Medidor de fuerza de punción del diafragma de la batería MCT - 08), equipado con un sensor de resolución de 0.01n, que admite el cálculo automático de la intensidad de la punción.

• ventaja: el diámetro del cuerpo de la aguja es de 1 mm, el diámetro esférico de la aguja es de 0,5 mm, la operación es simple y los datos son precisos, lo que es adecuado para escenarios de investigación y desarrollo e inspección de calidad.

IV. importancia de las pruebas e impacto en la industria

El estándar GB / T 36363 - 2018 cuantifica el rendimiento del diafragma a una precisión de micras a través de métodos de detección sistemáticos, proporcionando una referencia técnica unificada para la industria. La aplicación de instrumentos de detección de alta precisión no solo reduce los costos de investigación y desarrollo y control de calidad, sino que también acelera el proceso de comercialización de productos de alta calidad.