一、鋰電池隔膜的厚度是多少
直(zhi)觀地來看,在同(tong)樣(yang)大小的電池中,隔(ge)膜厚(hou)(hou)度(du)越厚(hou)(hou),能卷繞的層數就越少,相應容量(liang)也就會(hui)(hui)(hui)降低;但是另一方面,較厚(hou)(hou)的產品(pin),抵(di)抗穿刺的性能會(hui)(hui)(hui)稍高,安(an)全性會(hui)(hui)(hui)高一些(xie),同(tong)時(shi)同(tong)樣(yang)孔隙(xi)率的情(qing)況下,越厚(hou)(hou)的產品(pin),其透氣率會(hui)(hui)(hui)稍差,使得電池的內阻會(hui)(hui)(hui)高一點。
對于消耗型鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)(手機(ji)、筆(bi)記本電(dian)腦、數碼相機(ji)中使(shi)用的電(dian)池(chi)(chi)),25微(wei)(wei)米的隔(ge)膜逐漸成為標準。然而,由于人們(men)對便攜式產品的使(shi)用的日益增長,更(geng)薄的隔(ge)膜,比如說(shuo)20微(wei)(wei)米、18微(wei)(wei)米、16微(wei)(wei)米、甚至(zhi)更(geng)薄的隔(ge)膜開始大范圍的應用。
總體來講(jiang)隔(ge)膜的(de)(de)厚度(du)直接影響鋰電池(chi)的(de)(de)安全(quan)(quan)性(xing)、容量和(he)內阻等指(zhi)標,對于動(dong)力電池(chi)來說(shuo),由于裝配過程的(de)(de)機械(xie)要(yao)求,往往需要(yao)更厚的(de)(de)隔(ge)膜,當然對于動(dong)力用的(de)(de)大電池(chi),安全(quan)(quan)性(xing)也是(shi)非常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)(de),而厚一(yi)些的(de)(de)隔(ge)膜往往同時(shi)意味著更好的(de)(de)安全(quan)(quan)性(xing)。目(mu)前常(chang)用的(de)(de)隔(ge)膜厚度(du)一(yi)般為9~32um。
二、鋰電池隔膜厚度檢測方法
1、單架X射線確保隔膜厚度在線檢測的精準性
隔(ge)膜(mo)厚(hou)度(du)在線(xian)檢(jian)測(ce)(ce)原(yuan)理主要是將(jiang)射線(xian)通(tong)過隔(ge)膜(mo)以(yi)后(hou)的(de)衰(shuai)減量轉換成(cheng)隔(ge)膜(mo)厚(hou)度(du)。這意(yi)味著在檢(jian)測(ce)(ce)過程中必須要保證檢(jian)測(ce)(ce)的(de)精度(du)和穩定性。
通(tong)過傳感器(qi)(qi)恒(heng)溫(wen)控(kong)制技術(shu)及(ji)內標(biao)樣技術(shu)來保證(zheng)檢測的精度和穩定(ding)性。其中,內標(biao)樣技術(shu)可(ke)以自動定(ding)期標(biao)定(ding),以保證(zheng)傳感器(qi)(qi)的穩定(ding)性,從(cong)而消除(chu)空氣中粉塵帶來的影響,尤其是在測陶瓷(ci)涂層(ceng)時,會(hui)出現陶瓷(ci)掉粉等現象。
在檢(jian)測(ce)過程中,由于陶瓷涂(tu)層厚(hou)度非常低,測(ce)量準確度一直被(bei)行業內(nei)的人士質疑(yi)。使(shi)用(yong)單架的X射線來檢(jian)測(ce)陶瓷涂(tu)層厚(hou)度。
以基膜(mo)為(wei)20μ,陶瓷涂(tu)(tu)布(bu)量(liang)(liang)為(wei)2μ和4μ的數(shu)(shu)據(ju)來為(wei)X射線分(fen)析:空載數(shu)(shu)據(ju)I0=54272,20μm基膜(mo)的測量(liang)(liang)數(shu)(shu)據(ju)Ib=53383,20μm+2μm(涂(tu)(tu)層)的測量(liang)(liang)數(shu)(shu)據(ju)Ir=51590測得20μm+4μm(涂(tu)(tu)層)的測量(liang)(liang)數(shu)(shu)據(ju)是(shi)49829。通(tong)過公式算出來對應的基膜(mo)是(shi)20.017μ,靈敏度(du)K值(zhi)是(shi)1212,陶瓷涂(tu)(tu)布(bu)量(liang)(liang)為(wei)2的數(shu)(shu)值(zhi)是(shi)2.008,它的K值(zhi)是(shi)58.8;對應陶瓷涂(tu)(tu)布(bu)量(liang)(liang)為(wei)4μ的數(shu)(shu)值(zhi)是(shi)4.051,K值(zhi)也(ye)一(yi)樣是(shi)58.8。
這就(jiu)很(hen)好的(de)說(shuo)明(ming)了(le)一個問題,陶瓷(ci)涂(tu)層(ceng)的(de)衰(shuai)減量遠遠大于原膜(mo)。兩(liang)者靈敏度相(xiang)差(cha)20倍(bei)左右,所以(yi)說(shuo)用X射線(xian)在涂(tu)布后測的(de)數(shu)據(ju)主要反映(ying)了(le)陶瓷(ci)涂(tu)層(ceng)的(de)厚度,基膜(mo)的(de)衰(shuai)減量相(xiang)對陶瓷(ci)來說(shuo)小到可以(yi)忽(hu)略不計(ji)。
用其(qi)他幾種隔(ge)膜(mo)做了測(ce)(ce)試,對(dui)應(ying)20μ的(de)(de)(de)原膜(mo),厚度(du)變化(hua)都是在(zai)(zai)3μ以(yi)內。通(tong)過計算和實際測(ce)(ce)量,對(dui)應(ying)原膜(mo)厚度(du)3μ的(de)(de)(de)變化(hua),采用X射線(xian)測(ce)(ce)厚的(de)(de)(de)顯示誤差為正(zheng)負0.08μ。也(ye)就是說用X射線(xian)在(zai)(zai)涂完(wan)陶(tao)瓷的(de)(de)(de)隔(ge)膜(mo)上檢測(ce)(ce),當基膜(mo)變化(hua)在(zai)(zai)3μ的(de)(de)(de)情況(kuang)下,對(dui)陶(tao)瓷涂層檢測(ce)(ce)的(de)(de)(de)誤差影響也(ye)只有正(zheng)負0.08μ以(yi)內,而這(zhe)個(ge)誤差完(wan)全可(ke)以(yi)忽略。
2、隔膜厚度的在線控制技術
隔膜厚度(du)在(zai)線控制(zhi)(zhi)技術主要有(you)兩個(ge)(ge),一個(ge)(ge)是MD(縱向)控制(zhi)(zhi)和CD(橫向)控制(zhi)(zhi);另一個(ge)(ge)是隔膜在(zai)線機(ji)器視覺檢測技術。
1)MD控制和CD控制
所謂的(de)MD控(kong)制(zhi)(zhi)和CD控(kong)制(zhi)(zhi)就是(shi)指通(tong)過(guo)(guo)控(kong)制(zhi)(zhi)上料螺桿(gan)轉速(su)或牽(qian)引速(su)度來進(jin)行(xing)MD方向的(de)厚度閉(bi)環(huan)控(kong)制(zhi)(zhi);以(yi)及通(tong)過(guo)(guo)掃描架進(jin)行(xing)數(shu)據測量,最終實(shi)現(xian)CD方向的(de)數(shu)據閉(bi)環(huan)控(kong)制(zhi)(zhi)。
其中的(de)(de)關鍵(jian)技術(shu)就(jiu)是CD的(de)(de)橫幅對(dui)位(wei)(wei)技術(shu),也就(jiu)是掃描架的(de)(de)檢測數據必須和全幅模頭的(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)一(yi)一(yi)精準對(dui)位(wei)(wei),此(ci)外,還要(yao)考(kao)慮(lv)膜(mo)的(de)(de)收縮(suo)因素,只有對(dui)位(wei)(wei)準,才能控得好。
2)隔膜在線機器視覺檢測技術
可能(neng)有人會覺得通過相機(ji)就(jiu)能(neng)夠檢測到(dao)隔膜上面(mian)的漏涂、黑點等,但圖像處理板不僅(jin)能(neng)檢測,還能(neng)進行智能(neng)分析(xi)。
據(ju)了解,隔(ge)膜里面(mian)非(fei)常關(guan)鍵(jian)的(de)(de)就(jiu)是針(zhen)(zhen)孔(kong)(kong)的(de)(de)識別(bie),針(zhen)(zhen)對隔(ge)膜檢(jian)測(ce)推出了針(zhen)(zhen)孔(kong)(kong)識別(bie)技術,就(jiu)是通過(guo)多道成像曝(pu)光(guang)來區別(bie)針(zhen)(zhen)孔(kong)(kong)和(he)亮斑的(de)(de)技術。除了針(zhen)(zhen)孔(kong)(kong)識別(bie)以外還具有其他的(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)分(fen)(fen)類功能(neng)(neng)(neng),也就(jiu)是智(zhi)能(neng)(neng)(neng)分(fen)(fen)類的(de)(de)算法。通過(guo)智(zhi)能(neng)(neng)(neng)分(fen)(fen)類,可(ke)以提(ti)供全面(mian)的(de)(de)瑕疵分(fen)(fen)析(xi)數(shu)據(ju),幫(bang)助企業完善設備和(he)工藝,提(ti)高產(chan)品(pin)質量。
作為四大主(zhu)材之一(yi)的(de)(de)(de)隔(ge)(ge)膜(mo),雖然其組成成分比較單一(yi),但測試(shi)的(de)(de)(de)項目還是(shi)比較多的(de)(de)(de),隨(sui)著技術的(de)(de)(de)發展(zhan),陶瓷(ci)隔(ge)(ge)膜(mo)已經的(de)(de)(de)到(dao)(dao)了廣泛的(de)(de)(de)應(ying)用,涂(tu)膠隔(ge)(ge)膜(mo)、功能(neng)性(xing)(xing)涂(tu)層隔(ge)(ge)膜(mo)、無紡(fang)布(bu)隔(ge)(ge)膜(mo)等新型(xing)隔(ge)(ge)膜(mo)也(ye)逐漸應(ying)用到(dao)(dao)了鋰(li)(li)電(dian)池(chi)中(zhong),相信在不(bu)就(jiu)的(de)(de)(de)將來,更(geng)多高安(an)全性(xing)(xing)、高機械性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)隔(ge)(ge)膜(mo)也(ye)將逐漸走入到(dao)(dao)鋰(li)(li)電(dian)池(chi)行業中(zhong)。