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분리막은 리튬 배터리의 중요한 구성 요소입니다. 분리막은 단락을 방지하기 위해 전기적 절연 기능을 갖추고 있으며, 동시에 배터리의 전기화학적 성능을 보장하기 위해 이온 전도성을 지닙니다. 디아프램은 배터리의 용량, 사이클 성능, 충방전 속도 등에 상당한 영향을 미치며, 특히 배터리의 안전성에 더 큰 영향을 미칩니다. 따라서 배터리 분리막의 품질은 배터리의 전반적인 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 배터리 성능에 미치는 영향을 판단하기 위해 측정 가능한 물리적·화학적 지표와 전기화학적 지표를 활용할 수 있습니다.
2018년, 국가 알칼리 전지 표준화 기술위원회와 중국 화학적·물리적 전력 산업 협회는 관련 기업들을 조직하여 2019년에 발표될 국가 표준 “리튬 이온 전지용 폴리올레핀 분리막” (표준 번호: GB/T36363-2018)을 제정하였으며, 이 표준은 2019년 1월 일부터 시행될 예정이다.
이 규격은 리튬이온 배터리용 폴리올레핀 분리막의 요구 사항, 시험 방법, 검사 규정 및 기타 정보를 규정하고 있습니다. 규격의 요구 사항에 따라 몇 가지 주요 시험 항목을 정리해 보았습니다.
인장강도/파단 신율
인장 강도 및 파단 신장에 대한 현재의 측정 기준은 일반적으로 “GB/T 1040.3 플라스틱 인장 특성 시험”을 기반으로 합니다. 이 표준에서 인장 시험기에 대한 요구 사항은 다음과 같습니다. 속도: 5, 50, 100, 200, 300, 500mm/min의 속도 요건을 충족해야 하며, 시험 속도는 250mm/min입니다.
시편 폭: 15mm, 그리퍼 간격: 100mm
TST-01 인장 시험기
펑크 강도
천공 강도 시험 요건: 시험기의 하중 센서 분해능은 0.01N이며, 천공 바늘은 φ=1.0mm, 끝부분은 R=0.5mm의 구형이며, 시편 고정 장치의 내경은 10mm입니다. 시편을 고정시킨 후, 100mm/min의 속도로 천공합니다. 천공 강도의 단위는 뉴턴/마이크론(N/μm)입니다.
열수축률
열 수축이란 가열 전후의 배터리 분리막 치수 변화를 말합니다.
실험 방법: 롤 필름의 세로 방향에서 100mm×100mm 크기의 정사각형 다이어프램 3장을 잘라내고, 오븐 중앙에 스테인리스 강판과 정량 여과지 2장을 놓은 뒤, 온도를 90°C 또는 120°C로 조절한다. 90°C에서 2시간, 120°C에서 1시간 동안 가열한다. 가열 후 실온으로 되돌린다. 수축률은 세로 방향의 길이 변화를 기준으로 계산한다.
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