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隔膜大電流切斷性能一體化測試系統(tǒng)

隔膜對(duì)鋰離子電池的內(nèi)阻以及安全性起著關(guān)鍵作用。

鋰電池隔膜特性測試系統(tǒng)由測試樣品支架、加熱爐以及阻抗分析儀構(gòu)成，并且可以通過軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和測試。

特點(diǎn)

■可自動(dòng)獲取溫度對(duì)阻抗的特性圖

■溫度控制范圍：室溫～200℃

■溫度掃描范圍：3℃/min～5℃/min

■測定頻率：在20Hz～500kHz范圍內(nèi)可隨意設(shè)定

■樣品支架：可在浸含電解液的狀態(tài)下進(jìn)行測試

解說：隔膜的大電流切斷功能

　 上圖所示的測試所使用的隔膜中，其中黃線和藍(lán)線示意的是聚乙烯制作的隔膜，紅線示意的是聚丙烯制作的隔膜。特性圖顯示了浸含在電解液中的隔膜從室溫逐步上升到180度過程中電阻值的變化情況。

　　可以看出，黃線和藍(lán)線在聚乙烯的熔點(diǎn)附近（130度～140度左右）電阻值會(huì)急速上升。紅線則在聚丙烯的熔點(diǎn)附近（170度左右）電阻值會(huì)急速上升。也就是說，比如說對(duì)于使用聚乙烯隔膜的電池，即使發(fā)生短路，電池溫度的上升也不會(huì)超過130度～140度，這就是隔膜的大電流切斷功能。這一功能的電流切斷溫度由隔膜所用聚合物的熔點(diǎn)決定，如使用聚丙烯的情況下電流切斷溫度為170度左右。

　　對(duì)于聚乙烯制作的隔膜，電池的放電功能會(huì)在達(dá)到安全溫度時(shí)停止，但對(duì)于聚丙烯制作的隔膜，在大電流切斷功能起作用之前電池溫度就會(huì)上升到危險(xiǎn)范圍，甚至有可能導(dǎo)致燃?xì)鈬姵觥?/p>

另外，大電流切斷功能起作用后，隨著溫度進(jìn)一步上升隔膜的電阻值會(huì)繼續(xù)維持較高的水平，但是也存在與此相反情況的隔膜，也就是說隨著溫度上升電阻值不會(huì)維持高水平而是下降。這種差別取決于微多孔膜的孔徑、孔的形狀、聚合物的分子量以及其他復(fù)合性要素。

　在這里需要說明的是，即使對(duì)于同樣是聚乙烯制作的隔膜，圖中的黃線和藍(lán)線的溫度特性也存在差異，這將很大程度上對(duì)安全性產(chǎn)生影響。比如，對(duì)于模組電池，如果使用藍(lán)線的隔膜，即使電池發(fā)生短路導(dǎo)致模組內(nèi)的部分電池的溫度持續(xù)上升時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)燃?xì)鈬姵鲞@樣的危險(xiǎn)情況。而對(duì)于使用黃線隔膜的模組，只要存在溫度持續(xù)上升的電池就會(huì)導(dǎo)致燃?xì)鈬姵觥?/p>

如上所述，隔膜的作用不只是維持正負(fù)極間的絕緣性和控制內(nèi)阻值，在萬一短路的情況下還可以起到大電流切斷作用，從而確保電池的安全性。