Teste de separador de bateria para baterias de lítio

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O separador é uma componente importante da bateria de lítio. O separador é eletricamente isolante para evitar curto-circuitos; ao mesmo tempo, possui condutividade iônica para garantir o desempenho eletroquímico da bateria. O diafragma tem um impacto significativo na capacidade, no desempenho de ciclo, na taxa de carga e descarga, etc., da bateria; tem, sobretudo, um impacto ainda maior na segurança da bateria. Por conseguinte, a qualidade do separador da bateria afeta diretamente o desempenho global da bateria. Podemos utilizar alguns indicadores físicos e químicos mensuráveis, bem como indicadores eletroquímicos, para avaliar o impacto no desempenho da bateria.

 

Em 2018, o Comité Técnico Nacional de Normalização de Baterias Alcalinas e a Associação Chinesa da Indústria de Energia Química e Física organizaram as empresas relevantes para elaborar a norma nacional “Separador de poliolefina para baterias de iões de lítio” (número da norma: GB/T36363-2018), que será publicada em 2019 e entrará em vigor a 1 de janeiro.

A norma estabelece os requisitos, os métodos de ensaio, as regras de inspeção e outras informações relativas aos separadores de poliolefina para baterias de iões de lítio. De acordo com os requisitos da norma, foram identificados alguns itens-chave de ensaio.

Resistência à tração/alongamento na ruptura

As normas de medição atualmente em vigor para a resistência à tração e o alongamento na ruptura baseiam-se, em geral, na norma “GB/T 1040.3 — Ensaios das propriedades de tração dos plásticos”. Os requisitos para as máquinas de ensaio de tração previstos na norma são os seguintes: Velocidade: deve cumprir os requisitos relativos às seguintes velocidades: 5, 50, 100, 200, 300 e 500 mm/min; a velocidade de ensaio é de 250 mm/min.

Largura da amostra: 15 mm Distância entre as garras: 100 mm

Testador de tração TST-01

 Resistência à perfuração

Requisitos do ensaio de resistência à perfuração: a resolução do sensor de carga da máquina de ensaio é de 0,01 N; a agulha de perfuração: φ = 1,0 mm, com ponta esférica de R = 0,5 mm; o dispositivo de fixação da amostra: o diâmetro interior é de 10 mm. Após a amostra ser fixada, é perfurada a uma velocidade de 100 mm/min. A unidade de resistência à perfuração é o Newton por mícron (N/μm).

Taxa de contração térmica

O encolhimento térmico refere-se à variação dimensional do separador da bateria antes e depois do aquecimento.

Método experimental: Cortar 3 pedaços de diafragma quadrado com 100 mm × 100 mm a partir da direção longitudinal do rolo de película, colocar a placa de aço inoxidável e dois pedaços de papel de filtro quantitativo no centro do forno e regular a temperatura para 90 °C ou 120 °C. 90 °C durante 2 horas e 120 °C durante 1 hora. Deixe arrefecer até à temperatura ambiente após o aquecimento. O encolhimento é calculado com base na variação do comprimento na direção longitudinal.

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