鋰離子電池隔膜水分測定儀應(yīng)用實例

 鋰電池由正負極片、電解液、聚烯烴隔膜組成。隔膜的作用是把正極和負極分開，允許離子通過而不讓電子通過。隔膜性能對電池容量、循環(huán)性和安全性等有較大影響，性能優(yōu)異的隔膜可提高鋰離子電池的綜合性能。

一、鋰離子電池隔膜生產(chǎn)工藝

    鋰離子電池使用的隔膜以聚烯烴微孔膜為主，主要包括聚乙烯（PE）單層膜、聚丙烯（PP）單層膜、PP與PE的多層復合膜，隔膜占鋰電池總成本的20%~30%。鋰離子電池隔膜的生產(chǎn)工藝主要有干法、濕法。

1干法單向拉伸工藝

    干法單向拉伸工藝源自美國Celgard公司，該工藝是將聚烯烴樹脂熔融、擠壓、吹膜制成結(jié)晶性聚合物薄膜，再經(jīng)過結(jié)晶化處理，退火后得到高度取向的多層結(jié)構(gòu)，在高溫條件下進一步單向拉伸出微裂紋（銀紋），形成多孔結(jié)構(gòu)。

    干法單向拉伸工藝的特點是：設(shè)備復雜，投資大且生產(chǎn)控制難度高；對環(huán)境友好，原料成本較低；薄膜孔隙率約為40%，微孔分布較均勻；與濕法工藝相比，薄膜的縱向抗拉強度高，橫向抗拉強度低，橫向易開裂。采用干法單向拉伸工藝的生產(chǎn)商主要有日本宇部興產(chǎn)株式會社、高銀化學工業(yè)股份有限公司、美國Celgard公司、常州訊騰電子科技有限公司、南通天豐電子新材料有限公司，主要產(chǎn)品有單層PE隔膜、3層PP/PE/PP隔膜。

2 干法雙向拉伸工藝

    干法雙向拉伸工藝源自中國科學院化學研究所，2001年，中國科學院化學研究所將其在美國、英國和日本申請的干法雙向拉伸工藝的權(quán)轉(zhuǎn)讓給美國Celgard公司。干法雙向拉伸工藝是在PP中加入具有成核作用的β晶型改進劑，利用PP不同相態(tài)間密度的差異，在拉伸過程中發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變形成微孔，用于生產(chǎn)單層PP隔膜。

    干法雙向拉伸工藝的特點是：設(shè)備復雜，投資大，一般需要成孔劑輔助成孔；與單向拉伸工藝相比，所制薄膜的橫向拉伸強度高，透氣性好，微孔分布均勻；與濕法工藝相比，所制薄膜的耐穿刺強度大、閉孔溫度和熔斷溫度高；受熱后因雙向都有收縮，孔徑及孔隙率較難控制。采用該工藝的生產(chǎn)商主要有新鄉(xiāng)市格瑞恩新能源材料股份有限、深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司、大連新時科技有限公司， 主要產(chǎn)品為較厚的PP隔膜。

3 濕法工藝

    濕法工藝又稱相分離法或熱致相分離法，其原理是以高沸點小分子為致孔劑加入聚烯烴，加熱熔融成均勻體系，再降溫發(fā)生相分離，拉伸后用有機溶劑萃取出小分子，得到相互貫通的微孔膜材料。制備過程中，可在溶劑萃取前進行單向或雙向拉伸，萃取后進行定型處理并收卷成膜，也可以在萃取后進行拉伸。萃取后進行拉伸制備的薄膜孔徑更大，孔徑分布更好。

濕法工藝的特點是：成本高，投資大，設(shè)備精度高，生產(chǎn)周期長，能耗較大，容易造成環(huán)境污染；可較好地控制孔徑、孔徑分布和孔隙率，一般用于制造高端薄膜；與干法拉伸工藝相比，所制薄膜具有更高的孔隙率和更好的透氣性，微孔尺寸及分布均勻，適于生產(chǎn)較薄的單層膜和大功率電池隔膜；但由于濕法工藝多用于生產(chǎn)單層PE薄膜，薄膜的熔點在130 ℃左右，耐高溫性能差，閉孔溫度較低，熔融溫度也較低；采用濕法工藝的生產(chǎn)商主要有日本旭化成株式會社、日本東燃株式會社、韓國SK集團、美國恩泰克公司、韓國W-scope集團、日東電工株式會社、佛山金輝高科光電材料有限公司、日本住友商事株式會社。

二、鋰離子電池隔膜含水率測定儀檢測

A、技術(shù)參數(shù)

    1、稱重范圍：0-90g

       可調(diào)試測試空間為3cm

    2、水分測定范圍：0.01-100%

    3、樣品質(zhì)量：0.100-90g

    4、加熱溫度范圍：起始-205℃

       加熱方式：可變混合式加熱

       微調(diào)自動補償溫度最高15℃

    5、水分含量可讀性：0.01%

    6、顯示參數(shù)：7種

 　　　紅色數(shù)碼管獨立顯示模式

    7、外型尺寸：380×205×325(mm)

    8、電源：220V±10%

    9、頻率：50Hz±1Hz

10、凈重：3.7Kg