一、鋰電池隔膜的厚度是多少
直(zhi)觀地來看,在(zai)同樣大小的(de)電池中,隔膜厚(hou)(hou)度越(yue)厚(hou)(hou),能(neng)卷繞的(de)層(ceng)數就越(yue)少,相應容量(liang)也就會降低(di);但是另一方面,較厚(hou)(hou)的(de)產(chan)品,抵抗穿刺(ci)的(de)性能(neng)會稍高,安全性會高一些,同時同樣孔隙率(lv)的(de)情況下,越(yue)厚(hou)(hou)的(de)產(chan)品,其(qi)透氣率(lv)會稍差(cha),使得電池的(de)內阻會高一點。
對于消耗型(xing)鋰電池(手(shou)機、筆記本電腦(nao)、數(shu)碼相機中使用(yong)(yong)的電池),25微(wei)米(mi)的隔膜逐漸成為標準。然(ran)而(er),由(you)于人們(men)對便攜(xie)式(shi)產(chan)品的使用(yong)(yong)的日(ri)益增長,更(geng)薄(bo)的隔膜,比如說(shuo)20微(wei)米(mi)、18微(wei)米(mi)、16微(wei)米(mi)、甚(shen)至(zhi)更(geng)薄(bo)的隔膜開始大范圍(wei)的應用(yong)(yong)。
總體來(lai)講隔(ge)(ge)膜(mo)的(de)厚(hou)度(du)直接影響鋰電(dian)(dian)池的(de)安(an)全(quan)性、容量(liang)和內阻(zu)等指標,對(dui)于(yu)動力(li)電(dian)(dian)池來(lai)說,由于(yu)裝配(pei)過程的(de)機械要求,往往需要更(geng)厚(hou)的(de)隔(ge)(ge)膜(mo),當然對(dui)于(yu)動力(li)用(yong)的(de)大電(dian)(dian)池,安(an)全(quan)性也是(shi)非常重要的(de),而(er)厚(hou)一些的(de)隔(ge)(ge)膜(mo)往往同時意(yi)味著(zhu)更(geng)好的(de)安(an)全(quan)性。目(mu)前常用(yong)的(de)隔(ge)(ge)膜(mo)厚(hou)度(du)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(xian)檢(jian)測原理主(zhu)要(yao)是將射線(xian)通過隔膜(mo)以后的衰減量(liang)轉換(huan)成隔膜(mo)厚度。這(zhe)意味著在檢(jian)測過程中必須要(yao)保證檢(jian)測的精度和穩定性。
通過傳感器恒溫(wen)控制技術及內(nei)(nei)標樣技術來(lai)保證檢測的(de)(de)精(jing)度和穩定(ding)(ding)性。其中(zhong),內(nei)(nei)標樣技術可(ke)以自動定(ding)(ding)期標定(ding)(ding),以保證傳感器的(de)(de)穩定(ding)(ding)性,從而消除(chu)空氣中(zhong)粉(fen)塵帶來(lai)的(de)(de)影響,尤其是在(zai)測陶(tao)瓷(ci)涂層(ceng)時,會出現(xian)陶(tao)瓷(ci)掉粉(fen)等現(xian)象。
在(zai)檢(jian)測(ce)過程中,由(you)于陶(tao)瓷(ci)涂(tu)層厚度非常(chang)低,測(ce)量(liang)準(zhun)確度一直被行業內(nei)的人(ren)士質疑。使用單(dan)架的X射線(xian)來(lai)檢(jian)測(ce)陶(tao)瓷(ci)涂(tu)層厚度。
以基膜為(wei)20μ,陶瓷(ci)涂(tu)(tu)(tu)布量(liang)為(wei)2μ和4μ的(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)來(lai)為(wei)X射線分析(xi):空載數(shu)(shu)據(ju)(ju)I0=54272,20μm基膜的(de)測(ce)(ce)量(liang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)Ib=53383,20μm+2μm(涂(tu)(tu)(tu)層)的(de)測(ce)(ce)量(liang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)Ir=51590測(ce)(ce)得20μm+4μm(涂(tu)(tu)(tu)層)的(de)測(ce)(ce)量(liang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)是(shi)49829。通過公式算出來(lai)對應的(de)基膜是(shi)20.017μ,靈敏度K值是(shi)1212,陶瓷(ci)涂(tu)(tu)(tu)布量(liang)為(wei)2的(de)數(shu)(shu)值是(shi)2.008,它的(de)K值是(shi)58.8;對應陶瓷(ci)涂(tu)(tu)(tu)布量(liang)為(wei)4μ的(de)數(shu)(shu)值是(shi)4.051,K值也一樣是(shi)58.8。
這就(jiu)很好的(de)說明了一(yi)個問題,陶(tao)瓷(ci)涂層(ceng)的(de)衰(shuai)減量遠(yuan)遠(yuan)大(da)于原膜。兩者靈敏度相差20倍左右,所以(yi)說用X射線在涂布后測的(de)數據主要反映了陶(tao)瓷(ci)涂層(ceng)的(de)厚度,基膜的(de)衰(shuai)減量相對(dui)陶(tao)瓷(ci)來說小到(dao)可以(yi)忽略不計。
用(yong)其他(ta)幾種隔膜(mo)做了測試,對應20μ的(de)(de)(de)(de)原(yuan)膜(mo),厚度(du)變化(hua)都(dou)是在(zai)(zai)(zai)3μ以內。通過計算(suan)和(he)實際(ji)測量,對應原(yuan)膜(mo)厚度(du)3μ的(de)(de)(de)(de)變化(hua),采用(yong)X射線測厚的(de)(de)(de)(de)顯示誤差(cha)(cha)為正(zheng)負(fu)0.08μ。也就是說用(yong)X射線在(zai)(zai)(zai)涂(tu)完(wan)陶瓷的(de)(de)(de)(de)隔膜(mo)上檢(jian)測,當基膜(mo)變化(hua)在(zai)(zai)(zai)3μ的(de)(de)(de)(de)情(qing)況(kuang)下,對陶瓷涂(tu)層檢(jian)測的(de)(de)(de)(de)誤差(cha)(cha)影響也只有正(zheng)負(fu)0.08μ以內,而這個誤差(cha)(cha)完(wan)全可以忽略。
2、隔膜厚度的在線控制技術
隔膜厚度在(zai)線控制技術(shu)主要有(you)兩個(ge),一個(ge)是MD(縱向)控制和CD(橫向)控制;另一個(ge)是隔膜在(zai)線機器視覺(jue)檢測技術(shu)。
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)就是指(zhi)通(tong)過控(kong)制(zhi)(zhi)上料螺桿轉速或牽引速度來進行MD方向的(de)厚度閉環控(kong)制(zhi)(zhi);以(yi)及通(tong)過掃描架進行數據測量,最終實現CD方向的(de)數據閉環控(kong)制(zhi)(zhi)。
其(qi)中的(de)關鍵技術(shu)就是CD的(de)橫幅(fu)對(dui)位(wei)技術(shu),也就是掃描(miao)架的(de)檢測數據必須和(he)全幅(fu)模頭的(de)位(wei)置一(yi)一(yi)精準對(dui)位(wei),此外,還要考慮膜的(de)收縮因素(su),只有對(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)有人(ren)會覺得通過相機就能(neng)夠(gou)檢測到隔膜上面的漏(lou)涂(tu)、黑點等,但圖像(xiang)處理板不僅能(neng)檢測,還能(neng)進(jin)行智能(neng)分(fen)析。
據(ju)了(le)解,隔(ge)膜里面(mian)非常關鍵的(de)就(jiu)是(shi)針(zhen)孔(kong)的(de)識別(bie)(bie),針(zhen)對隔(ge)膜檢測推出了(le)針(zhen)孔(kong)識別(bie)(bie)技(ji)(ji)術,就(jiu)是(shi)通過多道成像曝光來區別(bie)(bie)針(zhen)孔(kong)和亮斑的(de)技(ji)(ji)術。除了(le)針(zhen)孔(kong)識別(bie)(bie)以外還具有其他的(de)智(zhi)能(neng)分類功能(neng),也(ye)就(jiu)是(shi)智(zhi)能(neng)分類的(de)算法。通過智(zhi)能(neng)分類,可以提供(gong)全面(mian)的(de)瑕疵(ci)分析數據(ju),幫助企業完善設(she)備和工藝(yi),提高產品(pin)質量。
作為四大(da)主材(cai)之一(yi)的(de)(de)(de)隔(ge)膜(mo),雖然其組成成分比較單一(yi),但測試的(de)(de)(de)項目還是比較多(duo)(duo)的(de)(de)(de),隨著技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)發展,陶瓷隔(ge)膜(mo)已(yi)經的(de)(de)(de)到了(le)廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)應用(yong),涂(tu)膠隔(ge)膜(mo)、功能性涂(tu)層隔(ge)膜(mo)、無紡布隔(ge)膜(mo)等(deng)新型隔(ge)膜(mo)也逐漸(jian)應用(yong)到了(le)鋰電(dian)池(chi)中(zhong),相信(xin)在不(bu)就的(de)(de)(de)將來,更多(duo)(duo)高(gao)安全性、高(gao)機械性能的(de)(de)(de)隔(ge)膜(mo)也將逐漸(jian)走(zou)入到鋰電(dian)池(chi)行業中(zhong)。