電池隔膜刺穿試驗方法

電池隔膜作為正、負極的隔離材料，是鋰電池的必要組成部分，所采用隔膜材料性能的優劣直接影響電池的安全性與成本。

隨著科學技術的進步及環保意識的增強，具有工作電壓高、能量密度大、循環壽命長、自放電率小、低污染、無記憶效應等優異性能的鋰電池在手機、筆記本電腦、平板電腦、數碼相機、電動車、航空航天、航海、人造衛星、小型醫療、軍用通信設備等產品及領域中得到廣泛應用。

抗穿刺性能是評價隔膜材料性能的重要力學指標，可有效反映隔膜裝配過程中是否易于短路。將混合后的活性物質、炭黑、增塑劑和PVDF均勻地涂覆在金屬箔片上，經過高溫真空干燥后制成的鋰電池電極，其表面由活性物質和炭黑混合物的微小顆粒所構成而呈現凸凹不平，故而被夾在正負極間的隔膜材料，需要承受很大的壓力，因此隔膜材料應具有較強的抗穿刺性能，以防止鋰電池的正負極接觸而短路。

1、電池隔膜刺穿試驗依據

依據標準GB/T 10004-2008《包裝用塑料復合膜、袋干法復合、擠出復合》中穿刺強度的相關規定進行操作。

2、隔膜刺穿試驗樣品準備

以聚烯烴類電池隔膜為試驗樣品，測試其抗穿刺性能，將同批次產品選取制作5到10個樣品。

3、電池隔膜刺穿試驗的設備

以智能電子拉力試驗機對電池隔膜樣品的穿刺力進行測試，要注意條件設置的同等性。

4、電池隔膜刺穿試驗原理

抗穿刺性能的高低以刺穿待測試樣過程中產生的最大力值——穿刺力表示。試驗時，將試樣裝夾在固定夾具中，配置有穿刺針的動夾具以設定的速度向試樣移動，直至刺穿試樣，該動夾具中含有力值傳感器，可實時監控刺穿過程中的力值變化，從而得到試樣的穿刺力。另外，該夾具中同時配有位移傳感器，用于實施監測試樣的變形情況。

5、電池隔膜刺穿設備參數

一般設備配置有500N、50N兩種規格的力值傳感器可供選擇；根據相關標準規定，設備提供50mm/min、100mm/min、150mm/min、200 mm/min、250 mm/min、300 mm/min、500 mm/min七種試驗速度，可根據試驗標準要求自由設定；1000mm的超長行程可以滿足大變形率材料的測試；限位保護、過載保護、自動回位以及掉電記憶等智能配置，保證用戶的操作安全。

6、電池隔膜刺穿試驗過程

（1）用取樣器從待測試的電池隔膜樣品表面裁取試樣5片。

（2）在設備控制軟件上設置試驗速度、試樣名稱、試驗次數等參數信息，將試樣裝夾在專用夾具中，并安裝好穿刺針。點擊“試驗”選項，試驗開始，穿刺針按照設定試驗速度移動刺穿試樣，設備實時顯示力值變化，并在測試結束報告穿刺力值。

7、記錄試驗結果

5片試樣的穿刺力測試值分別為5.34、5.61N5.57N5.49N5.32N所檢測的電池隔膜樣品的抗穿刺性能為5片試樣測試結果的平均值5.47N，將結果與GB/T 10004-2008《包裝用塑料復合膜、袋干法復合、擠出復合》對照，如果在合格范圍內，則電池隔膜合格。