一、鋰電池隔膜的厚度是多少
直觀(guan)地來看,在(zai)同樣大小的(de)電池中(zhong),隔膜厚(hou)(hou)度(du)越(yue)厚(hou)(hou),能(neng)卷繞的(de)層數就越(yue)少,相應容量也就會(hui)(hui)降低(di);但是另一方面,較厚(hou)(hou)的(de)產品,抵(di)抗(kang)穿刺的(de)性(xing)能(neng)會(hui)(hui)稍高(gao)(gao),安全性(xing)會(hui)(hui)高(gao)(gao)一些(xie),同時同樣孔隙(xi)率的(de)情況下,越(yue)厚(hou)(hou)的(de)產品,其透氣率會(hui)(hui)稍差,使得電池的(de)內阻會(hui)(hui)高(gao)(gao)一點。
對于消耗(hao)型鋰電(dian)池(手機(ji)、筆記(ji)本電(dian)腦、數碼(ma)相(xiang)機(ji)中使用的(de)(de)電(dian)池),25微米的(de)(de)隔膜逐漸成為(wei)標準。然而,由(you)于人(ren)們(men)對便(bian)攜(xie)式產(chan)品的(de)(de)使用的(de)(de)日益增長(chang),更(geng)薄(bo)的(de)(de)隔膜,比如說(shuo)20微米、18微米、16微米、甚至(zhi)更(geng)薄(bo)的(de)(de)隔膜開始大范圍的(de)(de)應(ying)用。
總體來講隔膜(mo)的厚度直接(jie)影響(xiang)鋰電池的安全(quan)(quan)性、容(rong)量和內(nei)阻(zu)等指標,對于動力(li)電池來說,由于裝配過程的機械要(yao)求,往往需要(yao)更厚的隔膜(mo),當然對于動力(li)用(yong)的大電池,安全(quan)(quan)性也是非常(chang)(chang)重要(yao)的,而厚一些的隔膜(mo)往往同時意味著更好的安全(quan)(quan)性。目前常(chang)(chang)用(yong)的隔膜(mo)厚度一般為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(ge)膜厚(hou)度(du)在線檢測原理主要(yao)(yao)是(shi)將射線通過隔(ge)膜以后(hou)的衰減量(liang)轉換成隔(ge)膜厚(hou)度(du)。這意味著在檢測過程中必須(xu)要(yao)(yao)保證(zheng)檢測的精(jing)度(du)和穩定性。
通過傳感器恒溫(wen)控制技術及內標(biao)樣(yang)技術來(lai)保(bao)證(zheng)檢(jian)測的(de)精度和穩定(ding)(ding)(ding)性。其中,內標(biao)樣(yang)技術可以自動定(ding)(ding)(ding)期標(biao)定(ding)(ding)(ding),以保(bao)證(zheng)傳感器的(de)穩定(ding)(ding)(ding)性,從而消除(chu)空氣中粉(fen)(fen)塵帶來(lai)的(de)影響,尤其是在測陶瓷涂層時,會出現陶瓷掉粉(fen)(fen)等(deng)現象。
在檢測過程中,由于(yu)陶瓷涂層(ceng)厚(hou)度(du)非常低,測量(liang)準確度(du)一直(zhi)被行業內(nei)的人士質疑(yi)。使用單架的X射線來檢測陶瓷涂層(ceng)厚(hou)度(du)。
以基膜為(wei)(wei)(wei)20μ,陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)布(bu)量(liang)為(wei)(wei)(wei)2μ和4μ的(de)數據(ju)來為(wei)(wei)(wei)X射(she)線分析:空(kong)載數據(ju)I0=54272,20μm基膜的(de)測(ce)量(liang)數據(ju)Ib=53383,20μm+2μm(涂(tu)層)的(de)測(ce)量(liang)數據(ju)Ir=51590測(ce)得20μm+4μm(涂(tu)層)的(de)測(ce)量(liang)數據(ju)是(shi)49829。通過公(gong)式算出來對應(ying)(ying)的(de)基膜是(shi)20.017μ,靈(ling)敏度K值(zhi)(zhi)是(shi)1212,陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)布(bu)量(liang)為(wei)(wei)(wei)2的(de)數值(zhi)(zhi)是(shi)2.008,它(ta)的(de)K值(zhi)(zhi)是(shi)58.8;對應(ying)(ying)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)涂(tu)布(bu)量(liang)為(wei)(wei)(wei)4μ的(de)數值(zhi)(zhi)是(shi)4.051,K值(zhi)(zhi)也一(yi)樣是(shi)58.8。
這(zhe)就很好的(de)說(shuo)(shuo)明了(le)一(yi)個問題,陶(tao)瓷涂(tu)(tu)層(ceng)的(de)衰減量遠遠大(da)于(yu)原膜(mo)(mo)。兩者靈(ling)敏(min)度(du)相差20倍左(zuo)右,所以說(shuo)(shuo)用(yong)X射線(xian)在涂(tu)(tu)布(bu)后測(ce)的(de)數據主(zhu)要反映了(le)陶(tao)瓷涂(tu)(tu)層(ceng)的(de)厚度(du),基(ji)膜(mo)(mo)的(de)衰減量相對陶(tao)瓷來(lai)說(shuo)(shuo)小(xiao)到可以忽略(lve)不(bu)計。
用其(qi)他(ta)幾種隔膜(mo)做了測試(shi),對應20μ的(de)(de)原(yuan)(yuan)膜(mo),厚度變化都是在3μ以內(nei)。通過計(ji)算和實際測量,對應原(yuan)(yuan)膜(mo)厚度3μ的(de)(de)變化,采用X射(she)線測厚的(de)(de)顯示(shi)誤(wu)差為正負0.08μ。也就是說用X射(she)線在涂完陶瓷的(de)(de)隔膜(mo)上(shang)檢測,當基膜(mo)變化在3μ的(de)(de)情況(kuang)下,對陶瓷涂層檢測的(de)(de)誤(wu)差影(ying)響也只有(you)正負0.08μ以內(nei),而(er)這(zhe)個誤(wu)差完全可以忽(hu)略。
2、隔膜厚度的在線控制技術
隔膜(mo)厚度在(zai)線(xian)控(kong)制技(ji)術主要(yao)有(you)兩個(ge),一個(ge)是MD(縱(zong)向(xiang))控(kong)制和CD(橫向(xiang))控(kong)制;另一個(ge)是隔膜(mo)在(zai)線(xian)機器視覺檢測技(ji)術。
1)MD控制和CD控制
所謂的(de)(de)MD控(kong)制(zhi)(zhi)和CD控(kong)制(zhi)(zhi)就是指通過控(kong)制(zhi)(zhi)上料螺桿轉速(su)或牽引速(su)度來(lai)進行MD方向的(de)(de)厚度閉環控(kong)制(zhi)(zhi);以及(ji)通過掃描架進行數據測量,最終(zhong)實現CD方向的(de)(de)數據閉環控(kong)制(zhi)(zhi)。
其中的關鍵技術就是CD的橫幅(fu)對位技術,也就是掃(sao)描(miao)架的檢測數據必須和(he)全幅(fu)模頭的位置一一精準對位,此外(wai),還要考慮膜的收(shou)縮因(yin)素(su),只有對位準,才(cai)能控得好。
2)隔膜在線機器視覺檢測技術
可(ke)能(neng)(neng)有(you)人會覺得通過(guo)相機就能(neng)(neng)夠檢測到隔(ge)膜上面的漏(lou)涂、黑點(dian)等,但圖(tu)像處理板不(bu)僅能(neng)(neng)檢測,還能(neng)(neng)進行智能(neng)(neng)分析。
據了解,隔膜里面非(fei)常(chang)關鍵的就是針(zhen)孔的識(shi)別,針(zhen)對隔膜檢(jian)測(ce)推出了針(zhen)孔識(shi)別技術,就是通(tong)過(guo)多(duo)道成像曝(pu)光(guang)來(lai)區(qu)別針(zhen)孔和亮斑的技術。除(chu)了針(zhen)孔識(shi)別以(yi)外還(huan)具有其他的智(zhi)(zhi)能分(fen)類功能,也就是智(zhi)(zhi)能分(fen)類的算(suan)法。通(tong)過(guo)智(zhi)(zhi)能分(fen)類,可以(yi)提(ti)供全面的瑕疵分(fen)析(xi)數(shu)據,幫助企業完善設備和工藝(yi),提(ti)高產品質量(liang)。
作為四大主材之一的(de)(de)(de)隔膜(mo),雖然(ran)其組成成分比(bi)較單一,但測試的(de)(de)(de)項目還(huan)是比(bi)較多(duo)的(de)(de)(de),隨著技術的(de)(de)(de)發展,陶瓷(ci)隔膜(mo)已經的(de)(de)(de)到了廣泛(fan)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong),涂(tu)膠(jiao)隔膜(mo)、功(gong)能性涂(tu)層隔膜(mo)、無紡布(bu)隔膜(mo)等(deng)新型(xing)隔膜(mo)也逐漸(jian)應(ying)用(yong)到了鋰電池(chi)中,相信(xin)在不(bu)就(jiu)的(de)(de)(de)將來,更多(duo)高(gao)安全性、高(gao)機械性能的(de)(de)(de)隔膜(mo)也將逐漸(jian)走入(ru)到鋰電池(chi)行業中。