GB/T36363-2018锂离子电池用聚烯烃隔膜性能测试项目及仪器介绍

锂离子电池是一种可充电电池，主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。其中，隔膜的作用是隔离正负极以防止短路，同时允许锂离子通过以完成充放电过程。聚烯烃隔膜是锂离子电池中最常用的隔膜材料之一，主要是因为它具有良好的化学稳定性和机械性能。聚烯烃材料主要包括聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP），有时也会使用这两种材料的复合物。GB/T36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》标准中对锂电池隔膜的物理性能做出了详细的叙述。今天我们来了解一下。

锂电池隔膜取样方法：

取样的隔膜包装应完好无损。在膜卷上去掉表面三层，沿隔膜的宽度切割取样，作外观、尺寸、物理性能及电性能测试。待测定的隔膜，应密封包装，防止受潮和受污染。

电池隔膜试样状态调节和试验的标准环境

（1）试样状态调节

试样应按GB/T2918-1998规定的下列条件进行状态调节：温度：（23±2）℃；相对湿度：（50±10）%；持续时间：不少于4h。

（2）试验的标准环境条件

试验的标准环境条件如下：温度：（23±2）℃；相对湿度：（50±10）%。

一、厚度及偏差

厚度是锂离子电池隔膜隔膜最基本的特性之一，它会直接影响隔膜卷的外观质量以及内在性能，因此是生产过程中需严加控制的质量指标之一。隔膜厚度的均匀性包括纵向厚度的均匀和横向厚度的均匀，但比较而言，横向厚度均匀性更为重要，一般必须控制在1um以内。要注意的是，由于锂离子电池隔膜的材料较软，所以在测量时应尽力减小测量的压力。

参照GB/T6672-2001的规定进行。其中CHY-CU测厚仪的分辨率为0.1um，测量厚度的位置点，沿横向方向等距离测试不少于3组，在纵向方向上每隔200mm测一组，共测试5组，计算平均值作为所测隔膜的厚度及厚度偏差。

锂离子电池用聚烯烃隔膜测厚仪

二、拉伸强度、断裂伸长率

锂离子电池隔膜隔膜的拉伸强度与制膜的工艺相关联，因此实时监控其拉伸强度，有利于提高锂离子电池隔膜的综合性能。一般行业中有单轴拉伸和双轴拉伸，采用单轴拉伸，膜在拉伸方向上与垂直方向强度不同；而采用双轴拉伸，隔膜在两个方向上一致性相接近。一般拉伸强度重要是指纵向强度要达到100MP以上，横向强度不能太大，过大会导致横向收缩率增大，而这种收缩会加大锂离子电池正、负极接触的几率。

此项测试按GB/T1040.3-2006的规定进行，采用宽为（15±0.1）mm的2型试样，MTL-500N拉力试验机夹具间的初始距离（100±5）mm，试验速度为（250±10）mm/min。

锂离子电池用聚烯烃隔膜拉力试验机

三、穿刺强度

锂离子电池隔膜的穿刺试验是评价隔膜抗穿刺强度的最主要方法。通过标准的探头以标准的速度穿透隔膜，捕捉穿透瞬间的最大载荷（N），除以隔膜的平均厚度（μm）即为穿刺强度（N/μm）。隔膜根据其成型工艺的不同，分为干法、湿法，而具体工艺上又有单向拉伸、双向同步拉伸，双向异步拉伸等，且根据其表面涂布材料的不同，每种膜表现出的抗穿刺性能会有很大的区别。

将锂电池隔膜平展于MTL-500N拉力试验机夹具中并夹紧，以（100±10）mm/min的速率进行穿刺，完毕后取出试样，按照GB/T6672-2001的规定，按照图5所示在针孔的四周进行4点厚度的测试，取平均值，并按照式（8）计算穿刺强度。

锂离子电池用聚烯烃隔膜性能参数

四、热收缩率

试验设备

RSY-01热缩试验仪

试样

在膜卷的纵向方向上裁取100mmX100mm的正方形隔膜3块切取隔膜时应使一个边缘与隔膜的纵向边缘平行，最大偏离角度不应超过5，并做好纵向横向的标识。若隔膜宽度<100mm则取样大小为：100mmx隔膜宽度。

试验步骤

‌（1）将试样平放入两个嵌有金属网的框架间，确保两金属网间距离保持在1~3mm，以保证试样的自由收缩。

（2）根据测试需求，设定好试验的温度和时间。确保加热槽中已加入适量的传热介质（如甘油），且温度已达到设定值并稳定‌。

（3）将装有试样的框架迅速浸入设定温度的恒温介质中，开始计时。保持试样在恒温介质中自由收缩一段时间（如20秒），然后取出‌。

（4）取出试样后，将其浸入备用的常温浴中冷却一段时间（如5秒），然后取出水平静置。在规定的时间内（如30分钟内），使用测量工具（如游标卡尺）分别测量试样的纵、横向尺寸，并根据测量数据计算试样的热收缩率‌。按照公式分别计算隔膜纵向和横向的收缩率，取3个测试结果的平均值作为该隔膜的热收缩率。

锂离子电池用聚烯烃隔膜热缩测试仪

五、透气度

在测试温湿度、常压环境中透气度测试仪施加1.21kPa压力下100mL空气通过面积为6.45cm隔膜所需要的时间。

在膜卷上沿纵向相隔150mm裁取隔膜3块；若隔膜宽度≥100mm时取试样大小为100mmX100mm，若隔膜宽度<100mm时取样大小为100mmX隔膜宽度，将隔膜置于TQY-02透气度测试仪的测试头中进行透气度测试，取3次测试结果的平均值作为隔膜的透气度。

锂离子电池用聚烯烃隔膜透气度仪