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锂电池隔膜厚度是多少?如何检测锂电隔膜厚度

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-06-25 09:47  浏览量:

  锂电池隔膜厚度是多少?如何检测锂电隔膜厚度?而作为锂电池另外一个核心材料的隔膜,它性能的好坏也直接决定了电池的界面结构、内阻,进而直接影响电池的电性能。那么锂电池隔膜厚度是多少?如何检测锂电隔膜厚度?

锂电隔膜.jpg

  锂电池隔膜厚度是多少?

  直观地来看,在同样大小的电池中,隔膜厚度越厚,能卷绕的层数就越少,相应容量也就会降低;但是另一方面,较厚的产品,抵抗穿刺的性能会稍高,安全性会高一些,同时同样孔隙率的情况下,越厚的产品,其透气率会稍差,使得电池的内阻会高一点。

  对于消耗型锂电池(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。

  总体来讲隔膜的厚度直接影响锂电池的安全性、容量和内阻等指标,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,当然对于动力用的大电池,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。目前常用的隔膜厚度一般为9~32um。

  如何检测锂电隔膜厚度?

  一、单架X射线确保隔膜厚度在线检测的精准性

  隔膜厚度在线检测原理主要是将射线通过隔膜以后的衰减量转换成隔膜厚度。这意味着在检测过程中必须要保证检测的精度和稳定性。

  通过传感器恒温控制技术及内标样技术来保证检测的精度和稳定性。其中,内标样技术可以自动定期标定,以保证传感器的稳定性,从而消除空气中粉尘带来的影响,尤其是在测陶瓷涂层时,会出现陶瓷掉粉等现象。

  在检测过程中,由于陶瓷涂层厚度非常低,测量准确度一直被行业内的人士质疑。使用单架的X射线来检测陶瓷涂层厚度。

  以基膜为20μ,陶瓷涂布量为2μ和4μ的数据来为X射线分析:空载数据I0=54272,20μm基膜的测量数据Ib=53383,20μm+2μm(涂层)的测量数据Ir=51590测得20μm+4μm(涂层)的测量数据是49829。通过公式算出来对应的基膜是20.017μ,灵敏度K值是1212,陶瓷涂布量为2的数值是2.008,它的K值是58.8;对应陶瓷涂布量为4μ的数值是4.051,K值也一样是58.8。

  这就很好的说明了一个问题,陶瓷涂层的衰减量远远大于原膜。两者灵敏度相差20倍左右,所以说用X射线在涂布后测的数据主要反映了陶瓷涂层的厚度,基膜的衰减量相对陶瓷来说小到可以忽略不计。

  用其他几种隔膜做了测试,对应20μ的原膜,厚度变化都是在3μ以内。通过计算和实际测量,对应原膜厚度3μ的变化,采用X射线测厚的显示误差为正负0.08μ。也就是说用X射线在涂完陶瓷的隔膜上检测,当基膜变化在3μ的情况下,对陶瓷涂层检测的误差影响也只有正负0.08μ以内,而这个误差完全可以忽略。

  二、隔膜厚度的在线控制技术

  隔膜厚度在线控制技术主要有两个,一个是MD(纵向)控制和CD(横向)控制;另一个是隔膜在线机器视觉检测技术。

  1)MD控制和CD控制

  所谓的MD控制和CD控制就是指通过控制上料螺杆转速或牵引速度来进行MD方向的厚度闭环控制;以及通过扫描架进行数据测量,最终实现CD方向的数据闭环控制。

  其中的关键技术就是CD的横幅对位技术,也就是扫描架的检测数据必须和全幅模头的位置一一精准对位,此外,还要考虑膜的收缩因素,只有对位准,才能控得好。

  2)隔膜在线机器视觉检测技术

  可能有人会觉得通过相机就能够检测到隔膜上面的漏涂、黑点等,但图像处理板不仅能检测,还能进行智能分析。

  据了解,隔膜里面非常关键的就是针孔的识别,针对隔膜检测推出了针孔识别技术,就是通过多道成像曝光来区别针孔和亮斑的技术。除了针孔识别以外还具有其他的智能分类功能,也就是智能分类的算法。通过智能分类,可以提供全面的瑕疵分析数据,帮助企业完善设备和工艺,提高产品质量。

  作为四大主材之一的隔膜,虽然其组成成分比较单一,但测试的项目还是比较多的,随着技术的发展,陶瓷隔膜已经的到了广泛的应用,涂胶隔膜、功能性涂层隔膜、无纺布隔膜等新型隔膜也逐渐应用到了锂电池中,相信在不就的将来,更多高安全性、高机械性能的隔膜也将逐渐走入到锂电池行业中。

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