一、鋰電池隔膜的厚度是多少
直觀(guan)地來看,在同(tong)樣大小的(de)電(dian)(dian)池(chi)中,隔膜厚度越(yue)厚,能卷(juan)繞的(de)層數就越(yue)少(shao),相(xiang)應容(rong)量(liang)也就會(hui)降(jiang)低;但是另一(yi)方(fang)面,較厚的(de)產品,抵抗(kang)穿(chuan)刺(ci)的(de)性能會(hui)稍(shao)高(gao)(gao),安全(quan)性會(hui)高(gao)(gao)一(yi)些,同(tong)時(shi)同(tong)樣孔隙率(lv)的(de)情況下,越(yue)厚的(de)產品,其透氣率(lv)會(hui)稍(shao)差,使得電(dian)(dian)池(chi)的(de)內阻會(hui)高(gao)(gao)一(yi)點。
對于消耗(hao)型鋰電池(手機、筆記本電腦、數碼相機中使用的電池),25微(wei)米(mi)的隔(ge)膜逐漸(jian)成為標準。然而,由(you)于人們對便(bian)攜式產品的使用的日益增長,更(geng)薄的隔(ge)膜,比如說20微(wei)米(mi)、18微(wei)米(mi)、16微(wei)米(mi)、甚至(zhi)更(geng)薄的隔(ge)膜開始大范(fan)圍的應用。
總體來講隔(ge)膜的(de)厚(hou)度直(zhi)接影響鋰電(dian)池(chi)的(de)安全性(xing)(xing)、容量和內阻(zu)等指標,對(dui)于(yu)(yu)動力電(dian)池(chi)來說,由于(yu)(yu)裝配過(guo)程的(de)機械要(yao)求,往(wang)往(wang)需要(yao)更厚(hou)的(de)隔(ge)膜,當然對(dui)于(yu)(yu)動力用的(de)大電(dian)池(chi),安全性(xing)(xing)也是非常(chang)重要(yao)的(de),而厚(hou)一些(xie)的(de)隔(ge)膜往(wang)往(wang)同(tong)時意味著更好的(de)安全性(xing)(xing)。目前常(chang)用的(de)隔(ge)膜厚(hou)度一般為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
隔膜(mo)厚度在線檢測(ce)(ce)原理主(zhu)要(yao)是將射線通過隔膜(mo)以(yi)后的衰(shuai)減量(liang)轉換成隔膜(mo)厚度。這(zhe)意味著在檢測(ce)(ce)過程中必須(xu)要(yao)保證(zheng)檢測(ce)(ce)的精度和穩定性。
通過傳感(gan)器(qi)(qi)恒溫控(kong)制技(ji)術(shu)(shu)及內標樣技(ji)術(shu)(shu)來(lai)保證(zheng)檢測的精度和穩定(ding)性(xing)。其中,內標樣技(ji)術(shu)(shu)可以(yi)自動定(ding)期標定(ding),以(yi)保證(zheng)傳感(gan)器(qi)(qi)的穩定(ding)性(xing),從而消(xiao)除空氣中粉塵帶來(lai)的影響,尤其是在(zai)測陶瓷(ci)涂(tu)層時,會出現陶瓷(ci)掉粉等現象(xiang)。
在檢測(ce)過程中,由(you)于(yu)陶瓷(ci)涂(tu)(tu)層厚度(du)非常低,測(ce)量準確度(du)一(yi)直被行業內(nei)的人士質疑。使用單架(jia)的X射線來(lai)檢測(ce)陶瓷(ci)涂(tu)(tu)層厚度(du)。
以基膜為(wei)(wei)20μ,陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)布量為(wei)(wei)2μ和4μ的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)來(lai)為(wei)(wei)X射線分(fen)析:空載數(shu)(shu)據(ju)I0=54272,20μm基膜的(de)(de)測量數(shu)(shu)據(ju)Ib=53383,20μm+2μm(涂(tu)層(ceng))的(de)(de)測量數(shu)(shu)據(ju)Ir=51590測得(de)20μm+4μm(涂(tu)層(ceng))的(de)(de)測量數(shu)(shu)據(ju)是(shi)49829。通過(guo)公式算(suan)出來(lai)對應的(de)(de)基膜是(shi)20.017μ,靈敏度K值(zhi)是(shi)1212,陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)布量為(wei)(wei)2的(de)(de)數(shu)(shu)值(zhi)是(shi)2.008,它的(de)(de)K值(zhi)是(shi)58.8;對應陶(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)布量為(wei)(wei)4μ的(de)(de)數(shu)(shu)值(zhi)是(shi)4.051,K值(zhi)也(ye)一樣是(shi)58.8。
這就很好的(de)(de)(de)(de)說明了一個問(wen)題,陶(tao)瓷涂(tu)(tu)層的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減量遠遠大于原膜。兩(liang)者(zhe)靈敏(min)度相(xiang)差20倍左右,所以說用X射(she)線在涂(tu)(tu)布后測的(de)(de)(de)(de)數(shu)據主要(yao)反映(ying)了陶(tao)瓷涂(tu)(tu)層的(de)(de)(de)(de)厚度,基膜的(de)(de)(de)(de)衰(shuai)(shuai)減量相(xiang)對陶(tao)瓷來說小到可以忽略(lve)不計。
用(yong)其他幾種隔膜做了測試(shi),對應(ying)20μ的(de)(de)原膜,厚度(du)變化都(dou)是在(zai)3μ以內。通(tong)過計算和(he)實際測量,對應(ying)原膜厚度(du)3μ的(de)(de)變化,采用(yong)X射(she)(she)線測厚的(de)(de)顯(xian)示(shi)誤差為正負0.08μ。也就是說(shuo)用(yong)X射(she)(she)線在(zai)涂完(wan)陶瓷的(de)(de)隔膜上(shang)檢(jian)測,當基膜變化在(zai)3μ的(de)(de)情況(kuang)下,對陶瓷涂層檢(jian)測的(de)(de)誤差影響也只有正負0.08μ以內,而這個誤差完(wan)全可以忽略。
2、隔膜厚度的在線控制技術
隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)厚度在線控制技術主要有兩個(ge),一(yi)(yi)個(ge)是(shi)MD(縱向)控制和CD(橫(heng)向)控制;另一(yi)(yi)個(ge)是(shi)隔(ge)(ge)膜(mo)(mo)在線機器視(shi)覺檢測(ce)技術。
1)MD控制和CD控制
所謂的MD控制(zhi)(zhi)和CD控制(zhi)(zhi)就是指(zhi)通過控制(zhi)(zhi)上料(liao)螺(luo)桿轉速(su)或牽引速(su)度來(lai)進行MD方向的厚度閉環控制(zhi)(zhi);以及(ji)通過掃描架進行數(shu)據(ju)測量,最終(zhong)實現(xian)CD方向的數(shu)據(ju)閉環控制(zhi)(zhi)。
其(qi)中的關鍵技(ji)術就(jiu)(jiu)是CD的橫幅(fu)對(dui)(dui)位(wei)技(ji)術,也就(jiu)(jiu)是掃(sao)描(miao)架的檢測數據必(bi)須和全(quan)幅(fu)模頭的位(wei)置一一精準對(dui)(dui)位(wei),此(ci)外,還要考慮(lv)膜的收縮因素,只有對(dui)(dui)位(wei)準,才能控得好。
2)隔膜在線機器視覺檢測技術
可能(neng)(neng)有人會覺得通過相機就能(neng)(neng)夠檢(jian)測(ce)(ce)到隔膜上面的漏涂(tu)、黑點等,但(dan)圖像處(chu)理板不僅能(neng)(neng)檢(jian)測(ce)(ce),還能(neng)(neng)進(jin)行智能(neng)(neng)分析(xi)。
據(ju)了解,隔膜里面非常關鍵的(de)(de)就(jiu)是(shi)(shi)針孔的(de)(de)識別,針對隔膜檢測推出了針孔識別技(ji)術(shu),就(jiu)是(shi)(shi)通過(guo)多道成像曝(pu)光來區別針孔和亮斑的(de)(de)技(ji)術(shu)。除了針孔識別以外還具有其(qi)他(ta)的(de)(de)智能(neng)分(fen)(fen)類(lei)功能(neng),也就(jiu)是(shi)(shi)智能(neng)分(fen)(fen)類(lei)的(de)(de)算法。通過(guo)智能(neng)分(fen)(fen)類(lei),可(ke)以提供全面的(de)(de)瑕疵分(fen)(fen)析數據(ju),幫助(zhu)企業完善設備和工藝,提高產品質(zhi)量。
作為四大主材之一(yi)(yi)的(de)(de)(de)隔膜(mo),雖然(ran)其(qi)組成成分(fen)比較單(dan)一(yi)(yi),但測試(shi)的(de)(de)(de)項目還(huan)是(shi)比較多的(de)(de)(de),隨著技術(shu)的(de)(de)(de)發展,陶瓷隔膜(mo)已經的(de)(de)(de)到(dao)了廣泛(fan)的(de)(de)(de)應(ying)用,涂膠隔膜(mo)、功能(neng)性(xing)涂層隔膜(mo)、無紡布隔膜(mo)等新型(xing)隔膜(mo)也逐(zhu)漸應(ying)用到(dao)了鋰電池中(zhong),相信在不就的(de)(de)(de)將(jiang)來,更(geng)多高安(an)全(quan)性(xing)、高機械性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)隔膜(mo)也將(jiang)逐(zhu)漸走入到(dao)鋰電池行業(ye)中(zhong)。