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在現(xiàn)代社會，鋰離子電池已經(jīng)成為許多設(shè)備和產(chǎn)品的主要電源，包括手機(jī)、筆記本電腦、電動汽車和無人機(jī)等。然而，這些設(shè)備的普及也帶來了新的挑戰(zhàn)，尤其是關(guān)于鋰電池安全問題的討論。為了確保鋰電池的安全使用，需要一種能夠檢測其抗穿刺性能的設(shè)備！
鋰電池隔膜穿刺強(qiáng)度試驗機(jī)測試說明：
混合穿刺強(qiáng)度測試的是電極混合物刺穿隔膜造成短路時隔膜所受到的力，方法可以參照NASATM2010-216099《BatterySeparatorCharacterizationandEvaluationProceduresforNASA’SAdvancedLithium-ionBateries》或GB/T21302—2016《包裝用復(fù)合膜、袋通則》?；旌洗┐虖?qiáng)度一般用于電池發(fā)生短路概率的評估，由于鋰離子電池的隔膜與正、負(fù)極的粗糙表面有接觸，在電池的組裝和使用過程中，電極表面有可能將隔膜刺穿，因此混合穿刺強(qiáng)度相對穿刺強(qiáng)度而言是一種動態(tài)的指標(biāo)參數(shù)。
鋰電池隔膜耐穿刺強(qiáng)度測試方法：將直徑為100mm的試片安裝在樣膜固定夾環(huán)上，然后用直徑1.0mm，直徑頂端半徑為0.5mm的鋼針，以（50±5）mm/min的速度去頂刺，讀取鋼針穿透試片的負(fù)荷。測試片數(shù)5個以上，取其算術(shù)平均值。
鋰電池隔膜穿刺強(qiáng)度試驗機(jī)對隔膜的拉伸強(qiáng)度進(jìn)行測試，測試過程中要注意夾具間距、拉伸速率以及試樣尺寸等參數(shù)的設(shè)定。USABC規(guī)定，隔膜的拉伸強(qiáng)度須滿足如下條件：即當(dāng)施加1000psi的外力時，隔膜的偏置屈服應(yīng)小于2％。
一、鋰電池隔膜拉力試驗機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：
1、試驗力：50N；
2、試驗機(jī)度等級：0.5級；
3、試驗力測量范圍：0.2%—100%FS；
4、試驗力示值相對誤差：示值的±0.5%以內(nèi)；
5、試驗力分辨力：試驗力的1/±500000（全程分辨力不變）；
6、位移示值相對誤差：示值的±0.5%以內(nèi)；
7、位移分辨力：0.03m；
8、力控速率調(diào)節(jié)范圍：0.01-5%FS/S；
9、力控速率相對誤差：設(shè)定值的±1%以內(nèi)；
10、橫梁速度調(diào)節(jié)范圍：0.001—500mm/min；
11、橫梁速度相對誤差：設(shè)定值1%以內(nèi)；
12、恒力、恒變形、恒位移控制范圍：0.5%--100%FS；
13、恒力、恒變形、恒位移控制精度：設(shè)定值<10%FS時，為設(shè)定值的±1%以內(nèi)；設(shè)定值≥10%FS時，為設(shè)定值的±0.1%以內(nèi)；
14、傳感器-通道頻帶測試結(jié)果：通道頻帶寬度1000HZ；
15、數(shù)據(jù)采集速度：1000點(diǎn)/秒；
16、A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)：滿程有效值±50萬碼；
17、測試系統(tǒng)分辨率：1/500000；
二、主機(jī)參數(shù)：
1、有效拉伸空間（帶夾具）：500mm；
2、主機(jī)外型尺寸（長×寬×高）：570×430×1400mm；
3、電源：電壓220V/50Hz±10%；功率0.4kW；
4、主機(jī)重量：約110kg。
三、應(yīng)用領(lǐng)域
1、電動汽車：隨著電動汽車的普及，對其電池的安全性要求也越來越高。鋰電池隔膜拉力試驗機(jī)可以對電池隔膜進(jìn)行穿刺測試，以確保其在高壓和短路等特殊條件下的安全性。
2、儲能系統(tǒng)：儲能系統(tǒng)是未來能源系統(tǒng)的重要組成部分，而電池是儲能系統(tǒng)的核心部件。鋰電池隔膜穿刺試驗機(jī)可以對儲能系統(tǒng)的電池隔膜進(jìn)行安全評估。
3、3C產(chǎn)品：許多消費(fèi)電子產(chǎn)品，如手機(jī)、筆記本電腦等，都使用鋰電池作為電源。這些設(shè)備的安全性也需要通過隔膜穿刺試驗機(jī)進(jìn)行驗證。
鋰電隔膜概述；
隔膜在電池中的主要功能是隔離電池正負(fù)極，防止短路，同時保證鋰離子在充放電的過程中正常通過微孔通道以保證電池正常工作，因此隔膜的性能對于鋰離子電池的內(nèi)阻、容量、循環(huán)性能、充放電流密度以及安全性等關(guān)鍵指標(biāo)有重要的影響。
隔膜的性能評估主要來自穩(wěn)定性、一致性和安全性三個方面，其中穩(wěn)定性的實現(xiàn)難度相對較低，一致性和安全性的實現(xiàn)受制于工藝和材料。在穩(wěn)定性方面，電化學(xué)穩(wěn)定性較強(qiáng)以及機(jī)械強(qiáng)度高的隔膜可以有效降低隔膜受到腐蝕和變形的程度，這對于電池的使用壽命長短相當(dāng)關(guān)鍵。在一致性方面，主要考量的是隔膜上微孔的孔徑以及厚度，只有保證較低的電阻和較高的離子導(dǎo)電性，電池才會具有較好的充放電性能。在安全性上，抗穿刺以及耐高溫的隔膜可以有效防止電池在使用過程中出現(xiàn)短路的情況，一旦出現(xiàn)短路，極有可能造成爆炸等事故發(fā)生。
