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锂电池隔膜涂层耐磨性检定

因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!

文章概述:锂电池隔膜涂层耐磨性检定聚焦于锂离子电池隔膜表面改性涂层的机械耐久性能评估。核心检测对象包括氧化铝、PVDF或陶瓷基涂层的抗磨损特性,关键项目为Taber耐磨失重量(≤0.5mg/1000转)、动态摩擦系数(0.05-0.15范围)以及涂层剥离强度(≥20N/m)。通过模拟电池装配和循环过程中的剪切应力,量化涂层完整性对离子导通性和安全性的影响,确保隔膜在长期使用中维持低内阻并防止内部短路。

检测项目

耐磨性能检测:

  • Taber耐磨试验:失重量(mg/1000转,参照ASTMD4060)、磨损深度(μm)
  • 线性摩擦试验:摩擦系数(μ≤0.2)、磨损率(mm³/N·m)
  • 往复磨损测试:表面磨损率(%/cycle)
涂层附着力检测:
  • 剥离强度测试:剥离力(N/m,参照GB/T2792)
  • 划痕试验:临界载荷(Lc≥5N,ISO20502)
  • 胶带测试:涂层脱落面积(≤1%)
机械强度检测:
  • 拉伸强度:断裂强度(≥50MPa,GB/T1040.3)
  • 穿刺强度:穿刺力(≥300gf,ASTMD4833)
  • 弯曲疲劳:循环次数(≥1000次)
热稳定性检测:
  • 热收缩率:150℃加热30分钟收缩(≤5%,GB/T13542)
  • 熔融温度:DSC测定(≥160℃)
  • 热闭孔性能:闭孔温度(130-140℃)
表面特性检测:
  • 表面粗糙度:Ra值(0.1-0.5μm)
  • 接触角:水滴角(≥90°)
  • 涂层均匀性:厚度偏差(±0.5μm)
孔隙结构检测:
  • 孔径分布:平均孔径(0.01-0.1μm)
  • 孔隙率:压汞法测定(40-60%)
  • 通孔密度:单位面积孔数(≥10⁹/cm²)
电化学性能检测:
  • 离子电导率:AC阻抗法(≥1mS/cm)
  • 界面阻抗:EIS测试(≤10Ω·cm²)
  • 电压耐受:击穿电压(≥1000V)
化学兼容性检测:
  • 电解液溶胀率:浸泡后尺寸变化(≤3%)
  • 耐电解液腐蚀:失重率(≤0.5%,GB/T1733)
  • 化学稳定性:pH值变化(±0.5)
环境耐久性检测:
  • 湿热老化:85℃/85%RH处理后性能保留率(≥90%)
  • 循环疲劳:机械循环后耐磨性变化(Δ失重≤10%)
  • 低温脆性:-40℃冲击韧性(≥5J)
安全性能检测:
  • 阻燃特性:垂直燃烧等级(JianCe94V-0)
  • 热失控测试:温度阈值(≥200℃)
  • 短路防护:自愈合性能评估

检测范围

1.聚乙烯(PE)基隔膜涂层:重点检测低温环境下的耐磨性和电解液浸润稳定性。

2.聚丙烯(PP)基隔膜涂层:侧重高温热收缩抑制和穿刺强度维持。

3.氧化铝陶瓷涂层隔膜:核心评估涂层结合力均匀性和耐磨性对离子导通的优化。

4.PVDF系聚合物涂层隔膜:着重化学耐腐蚀性和动态摩擦系数控制。

5.二氧化硅复合涂层隔膜:检测重点为孔隙结构稳定性和热闭孔响应速度。

6.芳纶纤维增强涂层隔膜:侧重高温机械强度和阻燃特性一致性。

7.多层复合结构隔膜:评估层间附着力耐磨性和整体厚度偏差。

8.纳米纤维素涂层隔膜:侧重表面粗糙度对电解液分布的影响。

9.石墨烯改性涂层隔膜:核心检测导电性平衡和循环疲劳耐磨性。

10.生物降解涂层隔膜:着重环境老化后的涂层完整性和离子电导率保留。

检测方法

国际标准:

  • ASTMD4060-19用Taber耐磨试验机测定涂层耐磨性的标准试验方法
  • ISO1518-1:2019涂料和清漆-划痕试验
  • ISO8295:1995塑料-薄膜和薄片-摩擦系数的测定
  • ISO11357-3:2018塑料差示扫描量热法(DSC)
  • ASTMD4833-00塑料薄膜穿刺强度标准测试方法
国家标准:
  • GB/T2792-2014胶粘带剥离强度的试验方法
  • GB/T1040.3-2006塑料拉伸性能的测定第3部分
  • GB/T13542-2009电气绝缘用薄膜
  • GB/T2918-2018塑料试样状态调节和试验的标准环境
  • GB/T1733-1993漆膜耐水性测定法
(方法差异说明:如Taber耐磨测试中ASTMD4060指定CS-10磨轮加载模式,而GB标准采用类似参数但未定义磨轮类型;热收缩率测试GB/T13542要求固定温度区间,ISO标准则允许自定义温度梯度。)

检测设备

1.Taber耐磨试验机:TABER5135型(载荷范围250g-1000g,精度±1%)

2.万能材料试验机:INSTRON5967型(最大载荷30kN,位移分辨率0.1μm)

3.扫描电子显微镜:FEIQuanta250FEG(分辨率3.0nm,加速电压0.2-30kV)

4.涂层测厚仪:ElektroPhysikMiniTest7400(量程0-2000μm,精度±1%)

5.摩擦磨损试验机:UMTTriboLab(最大载荷200N,速度范围0.001-1000mm/s)

6.接触角测量仪:KRÜSSDSA100(角度分辨率0.1°,温度控制-20-180℃)

7.差示扫描量热仪:NETZSCHDSC214Polyma(温度范围-170-700℃,升温速率0.01-100K/min)

8.电化学工作站:GamryInterface1010E(频率范围10μHz-1MHz,阻抗精度±0.1%)

9.环境试验箱:ESPECPL-3KPH(温度范围-70-150℃,湿度10-98%RH)

10.离子电导率测试系统:Solartron1260/1296(频率范围10μHz-32MHz)

11.压汞孔隙度仪:MicromeriticsAutoPoreV9600(孔径范围0.003-1000μm,压力0-60000psi)

12.表面粗糙度仪:MitutoyoSJ-410(测量范围350μm,分辨率0.01μm)

13.热收缩测定仪:LabthinkRMB-01(温度精度±0.5℃,收缩率测量精度0.1%)

14.穿刺强度测试仪:Customizedpuncturetester(针头直径1mm,测试速度100mm/min)

15.电解液浸泡装置:Controlledelectrolytebathchamber(温度控制±1℃,浸泡时间可调)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

锂电池隔膜涂层耐磨性检定
中析研究所

北京中科光析科学技术研究所(简称中析研究所),隶属于北京前沿科学技术研究院,为集体所有制单位,是以科研检测为主的科学技术研究机构。中析研究所坚持基础研究与应用研究并重、应用研究和技术转化相结合,发展为以“任务带学科”为主要特色的综合性研究所。经国家有关部门批准,成为第三方分析测试技术服务单位,旗下实验室机构获得CMA资质认证。开展了研发设计、分析检测、试验验证、共性加工、信息及知识产权等服务,为科技型企业创新提供公共服务。本所得到政府创新基金的支持,被评为国家高新技术企业。

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