鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜檢測方案

鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜是一種以鋁箔為芯層，一側(cè)復(fù)合有熱封層，另一側(cè)復(fù)合有保護(hù)層，用于鋰離子電池，電容器外封裝的多層復(fù)合材料。

隨著電子產(chǎn)品向小型化、智能化、可穿戴方向發(fā)展，電池必須具有體積小、輕薄化、柔性化等特點(diǎn)。而采用鋁塑復(fù)合膜作為鋰離子電池的外包裝可以滿足這些需求。軟包鋰離子電池憑借優(yōu)異的綜合性能，成為國內(nèi)外很多電池廠家的新選擇。目前世界各國都尚無關(guān)于鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國第一部《鋰離子電池用復(fù)合膜》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，國內(nèi)生產(chǎn)廠家共同組成工作組，共同編制并發(fā)布。本文依據(jù)《鋰離子電池用復(fù)合膜》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)要求介紹關(guān)于鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜各種性能的測試方法。

1、 拉伸性能

裁取長度大于150mm、寬度為15mm的長形條樣品，采用精度為0.5級(jí)的萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，家具建的初始距離為100mm，以300mm/min的速度拉伸，記錄最大力值和斷裂伸長率。

2、 剝離力

按GB/T 8808-1988的規(guī)定進(jìn)行，試樣寬度為15mm的長形條，試驗(yàn)速度為100mm/min。剝離力反映的是界面粘結(jié)強(qiáng)度，剝離力大小對(duì)材料之間是否出現(xiàn)分層有直接影響。

3、 熱封強(qiáng)度

裁取寬度為15mm的長形條。按QB/T 2358-1998的規(guī)定進(jìn)行測試，試驗(yàn)速度為100mm/min。熱封強(qiáng)度是鋁塑膜的一個(gè)很重要的指標(biāo)，直接反映封口的密著性和抵抗封袋內(nèi)部壓力對(duì)封口破壞的能力，該項(xiàng)指標(biāo)隨熱封條件的不同而結(jié)果差異較大，需供需雙方協(xié)商，標(biāo)注中給出的是一個(gè)確保安全封裝的基本要求。

4、 沖壓性能

采用標(biāo)準(zhǔn)中附錄A要求的模具，上、下模材質(zhì)為S136鏡面模具鋼，模芯為特氟龍材質(zhì)。將規(guī)格為130mm×240mm的樣品在0.15MPa-0.3MPa的壓力下進(jìn)行沖壓，檢查樣品的外觀，并用精度不低于0.1mm的兩句測量沖壓深度。鋁塑復(fù)合膜沖深深度越大，表明同樣面積的鋁塑膜可以容納更多的內(nèi)容物，其利用率越高，因而是甄別鋁塑膜性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

5、 穿刺性能

按GB/T 10004-2008中的6.6.13的規(guī)定進(jìn)行。穿刺針頭由熱封層一側(cè)開始刺入。穿刺強(qiáng)度反映鋁塑膜內(nèi)層抵抗穿刺的能力，電池制備過程抽真空時(shí)，電芯中存在的毛刺對(duì)內(nèi)層有刺穿的行為，因而檢測鋁塑膜的穿刺強(qiáng)度很有必要。

6、 摩擦系數(shù)

按GB 10006的規(guī)定進(jìn)行，鋁塑復(fù)合膜的摩擦系數(shù)包括保護(hù)層-保護(hù)層和熱封層-熱封層的摩擦系數(shù)，一般鋁塑復(fù)合膜多采用補(bǔ)償性沖壓的方式成型，摩擦系數(shù)相對(duì)低，對(duì)補(bǔ)償性有利，并且可紡織薄膜間的相互粘連現(xiàn)象。因此，需要將摩擦系數(shù)限定在一定的范圍內(nèi)。

7、 耐電解液性能

本標(biāo)準(zhǔn)中，鋁塑復(fù)合膜的耐電解液性能主要包括兩塊：鋁塑復(fù)合膜浸泡電解液后的熱封強(qiáng)度及熱封層與鋁層的剝離力。

鋁層與熱封層的剝離力

將鋁塑膜切成15mm×10mm的試樣，并將樣品在85℃的電解液中浸泡24小時(shí)，取出自然冷卻至常溫后擦拭干凈，檢查樣品外觀并按照GB/T 8808-1988規(guī)定的方法測試剝離力，測試速度為100mm/min。鋁塑膜內(nèi)層直接與電池中的電解液接觸，通過比常規(guī)使用條件更苛刻的將鋰電池用鋁塑復(fù)合膜在高溫下浸泡電解液檢驗(yàn)其長期可靠性，

封口的熱封強(qiáng)度

將鋁塑膜封裝制成60mm×80mm的樣袋，并注入3 mL電解液，經(jīng)熱封閉合。將樣袋在溫度為85℃±2℃的環(huán)境中保持24小時(shí)后取出，自然冷卻至常溫。先裁去一個(gè)熱封邊后倒出電解液，再裁去其余熱封邊，然后將膜面殘留的電解液擦拭干凈，最后重新熱封。沿封口垂直方向取寬度為15mm的樣品，按QB/T 2358-1998規(guī)定的方法測試（測試速度為100 mm/min）。該項(xiàng)測試模擬軟包鋰離子電池生產(chǎn)過程中的二封工序，反映電解液對(duì)二封的影響，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

除了以上主要指標(biāo)以外，還對(duì)外觀、厚度、耐熱、耐濕等性能進(jìn)行檢驗(yàn)。尤其是材料厚度是影響材料物理性能的關(guān)鍵因素，不同厚度的材料對(duì)應(yīng)的性能指標(biāo)也不一致。

綜合標(biāo)準(zhǔn)中的對(duì)鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜的測試方法和性能要求，以下幾款儀器可以滿足企業(yè)在日常產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和控制的要求。

一、 電子拉力試驗(yàn)機(jī)（濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)TST-01）

以下實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是由拉力試驗(yàn)機(jī)來完成，濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)，內(nèi)置拉伸、剝離、熱封強(qiáng)度、穿刺等測試程序，可以直接滿足標(biāo)準(zhǔn)中要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（拉伸性能、剝離力、熱封強(qiáng)度、穿刺性能、鋁層與熱封層的剝離力、封口的熱封強(qiáng)度）。

二、 摩擦系數(shù)儀（濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司摩擦系數(shù)儀COF-01）

摩擦系數(shù)儀是依據(jù)GB 10006標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，專業(yè)適用于復(fù)合膜動(dòng)靜摩擦系數(shù)的測試，另外還可以滿足ISO/ASTM等多種標(biāo)準(zhǔn)。

三、 測厚儀（濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司測厚儀FTT-01）

材料厚度決定了材料拉伸，剝離等各種物理性能，所以復(fù)合膜材料厚度的檢驗(yàn)也是生產(chǎn)廠家所關(guān)注的。FTT-01測厚儀，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 6672-2001塑料薄膜和薄片厚度測定_機(jī)械測量法》,精度高，重復(fù)性好，采用機(jī)械接觸式測量方法，嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)要求，有效保證了測量的規(guī)范性和準(zhǔn)確性。

以上儀器可以滿足鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜廠家對(duì)于產(chǎn)品性能的檢測和控制。

濟(jì)南西奧機(jī)電有限公司專業(yè)致力于實(shí)驗(yàn)室檢測儀器研發(fā)、制造與銷售。西奧不斷研發(fā)與提升制造工藝與設(shè)計(jì)理念。產(chǎn)品憑借優(yōu)良表現(xiàn)贏得了客戶的廣泛信賴并廣泛服務(wù)于包裝，食品，醫(yī)藥，塑料，紙制品，日化，質(zhì)檢機(jī)構(gòu)，大專院校等領(lǐng)域。

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