根据GB 36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》标准,锂电池隔膜需要进行的物理检测项目主要包括以下内容,按关键性能分类整理如下:
1、基本物理特性检测
厚度及均匀性
测试方法:采用非接触式测厚仪或千分尺测量。
要求:厚度偏差需符合标准范围(通常≤±1μm),确保电池装配一致性
2、力学性能检测
拉伸强度与断裂伸长率
测试方法:使用万能材料试验机,测试隔膜纵向(MD)和横向(TD)的拉伸性能。
标准要求:拉伸强度≥100 MPa(MD/TD),断裂伸长率需均衡。
穿刺强度
测试方法:用特定针头刺穿隔膜,记录最大力值。
意义:防止电池内部枝晶刺穿隔膜导致短路,通常要求≥300 gf。
3、透气性能检测
Gurley值(透气度)
测试方法:测量100 mL空气通过隔膜所需时间(秒)。
标准范围:常规隔膜Gurley值在200-500秒/100 mL,过低可能影响机械强度,过高则阻碍离子传输。
4、热性能检测
热收缩率
测试方法:将隔膜在特定温度(如90℃、120℃)下加热一定时间,测量尺寸变化率。
要求:高温下收缩率需≤5%(纵向/横向),防止电池内部短路。
闭孔温度与破膜温度
闭孔温度:隔膜微孔闭合的温度(通常130-140℃),阻断离子传输以提升安全性。
破膜温度:隔膜完全熔融破裂的温度(≥150℃),需通过差示扫描量热法(DSC)或热机械分析(TMA)测定。
5、孔径与分布测试
最大孔径与平均孔径
测试方法:采用泡点法(Bubble Point)或扫描电镜(SEM)分析。
要求:孔径分布均匀,最大孔径≤1μm,防止锂枝晶穿透。
6、表面特性与润湿性
接触角(润湿性)
测试方法:测量电解液在隔膜表面的接触角,评估浸润速度。
意义:接触角小(<30°)表明润湿性好,利于电池充放电效率。
表面粗糙度与涂层均匀性(如为涂覆隔膜)
测试方法:原子力显微镜(AFM)或光学轮廓仪分析。
7、化学稳定性与电解液兼容性
吸液率与保液能力
测试方法:浸泡隔膜于电解液中,计算质量变化率。
要求:高吸液率(≥100%)确保电解液充分保留。
8、其他特殊测试
绝缘性能:验证隔膜在干燥状态下的电阻率(需≥1×10^8 Ω·cm)。
抗老化性能:高温/高湿环境下的耐久性测试。
总结
GB 36363标准通过上述检测项目全面评估隔膜的物理性能,确保其满足锂电池高能量密度、长循环寿命及安全性的要求。实际测试需在标准温湿度环境(如23±2℃、50±5%RH)下进行,并依据标准附录的详细方法操作。对于企业质量控制,建议配置符合标准要求的测试仪器综合验证隔膜适用性能。