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LS1試驗(yàn)機(jī)隔膜強(qiáng)度與表面形貌測試介紹
鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。 隔膜的主要作用是使電池的正、負(fù)極分隔開來，防止兩極接觸而短路，此外還具有能使電解質(zhì)離子通過的功能。
◆ 隔膜強(qiáng)度測試
隔膜在厚度盡可能薄的前提下，需保證具有一定的物理力學(xué)強(qiáng)度，以滿足生產(chǎn)和使用過程中的性能要求。強(qiáng)度要求主要有拉伸強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度等。
1)拉伸測試
隔膜拉伸測試采用氣動(dòng)夾具夾緊，排除人為夾持過松導(dǎo)致的打滑現(xiàn)象，同時(shí)提高了測試速度；夾具自帶對(duì)中裝置，確保測試的有效性。
拉伸試驗(yàn)可測定材料的一系列強(qiáng)度指標(biāo)和塑性指標(biāo)，如：彈性極限、伸長率、彈性模量、比例極限、拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度等。
2)穿刺測試
鋰電池隔膜的穿刺試驗(yàn)是評(píng)價(jià)隔膜抗穿刺強(qiáng)度的最主要方法。通過標(biāo)準(zhǔn)的探頭以標(biāo)準(zhǔn)的速度穿透隔膜，捕捉穿透瞬間的最大載荷，除以隔膜的平均厚度即為穿刺強(qiáng)度。
氣動(dòng)穿刺輔具采用氣缸升降，可快速、高效的固定隔膜，且保證均一、穩(wěn)定的夾緊力；可定制前后入料或左右入料，符合人體工程學(xué)設(shè)計(jì)。
3)剝離測試
涂覆質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到電池電性能的發(fā)揮，剝離試驗(yàn)可以有效的鑒定涂覆質(zhì)量，顯示漿料涂覆強(qiáng)度，均勻性等指標(biāo)。測試可以用180度剝離，90度剝離，可變角度的剝離等多種方式，為質(zhì)控和研發(fā)提供較大的擴(kuò)展空間。
◆ 隔膜表面形貌測試
隔膜材料主要是高分子聚合物(PE/PP)，像孔隙率、平均孔徑大小與孔徑分布等都是它的形貌特征。一般孔徑分布越窄、越均勻，電池的電性能越優(yōu)異?？讖降拇笮『头植寄壳爸饕捎脪呙桦娮语@微鏡(SEM)直接觀測。
使用SEM可以觀察隔膜的孔徑尺寸和分布均勻性，還可以對(duì)多層和有涂覆隔膜的截面進(jìn)行觀察，測量隔膜厚度。從生產(chǎn)工藝上分，隔膜可以分為干法和濕法兩種制備方法。
PE/PP基材在接近熔點(diǎn)時(shí)均會(huì)因熔化而收縮變形，因此隔膜上涂覆陶瓷等納米材料或其它材料，涂覆改進(jìn)的聚酰亞胺(PI)等也逐漸應(yīng)用在商用電池中。
掃描電鏡是利用電子槍發(fā)射電子束,高能入射電子轟擊樣品表面時(shí),被激發(fā)的區(qū)域?qū)a(chǎn)生二次電子、背散射電子、和特征 X射線等信號(hào),通過對(duì)這些信號(hào)的接受、放大和顯示成像,可觀察到樣品表面的特征,從而分析樣品表面的形貌、結(jié)構(gòu)、成分(ESD)等。
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