Méthode d'essai pour la perméabilité à l'air de la membrane des piles au lithium

Ces dernières années, l'économie à faible émission de carbone est devenue une priorité pour le développement futur dans le monde. Dans ce contexte, les véhicules à énergie nouvelle ont commencé à se développer, et les voitures électriques (véhicules électriques purs et électriques rechargeables) en sont la figure de proue, devenant ainsi le leader de l'industrie. Dans ce domaine, la batterie est devenue la préoccupation majeure des consommateurs, mais aussi un argument de vente.

La batterie au lithium connaît un développement rapide, en raison de sa haute performance, de sa longue durée de vie, de sa large gamme de puissance de charge, de sa bonne performance de décharge et elle a donc été largement utilisée. Avec le développement rapide des batteries au lithium dans les secteurs de la communication, des technologies de l'information et de l'automobile, la société accorde de plus en plus d'attention aux questions de sécurité. Par conséquent, tout en garantissant les performances électriques de la batterie au lithium, il convient d'accorder une plus grande attention à l'essai des performances de sécurité de la batterie au lithium.

Thèmes abordés : batterie au lithium, diaphragme de batterie, performance de sécurité, perméabilité à l'air.

1. Importance du test

La batterie au lithium est généralement composée d'électrodes positives et négatives, d'électrolyte, d'un diaphragme de batterie et d'une puce de circuit de protection. Parmi eux, le diaphragme de la batterie est un composant important qui permet à la batterie au lithium de mener à bien le processus électrochimique de charge et de décharge. Son rôle principal est de diviser les électrodes positives et négatives de la batterie, d'empêcher le contact bipolaire et le court-circuit et, en même temps, d'assurer le passage des ions de l'électrolyte. Ses performances affectent directement les performances globales de la batterie au lithium. Par conséquent, le diaphragme de la batterie ne nécessite pas seulement une isolation électronique, mais aussi une certaine taille de pore et une certaine porosité, afin de garantir une faible résistance et une conductivité ionique élevée, ainsi qu'une bonne perméabilité pour les ions lithium. La norme GB/T 36363-2018 "Polyolefin Diaphragm for Lithium Ion Battery" précise la définition de la perméabilité à l'air : dans les conditions de température et d'humidité de l'essai, sous une pression de 1,21 kPa, le temps nécessaire pour que 100 mL d'air passent à travers une membrane de 6,45 cm2.

2. Méthode d’essai

(1) Instrument d'essai : Testeur de perméabilité à l'air Labthink C190H, tel qu'illustré sur la figure 1.
Il utilise le principe de la méthode des volumes, qui convient parfaitement à l'essai de perméabilité aux gaz des membranes de batteries, des films respirants et des matériaux polymères apparentés, mais aussi aux essais de perméabilité aux gaz du papier à cigarette et de divers papiers.

Figure 1 : Testeur de perméabilité à l’air C190H

(2) Paramètres de l'équipement :

• Plage de test : (30-1500) s/100 mL, (0,1-4) um/(Pa.s)
• Plage de pression : (0-2) KPa
• Précision de la pression : 0,01 KPa
• Précision du volume : 1% mL
• Résolution du volume : 0,001 mL
• Détermination automatique et de haute précision du volume de gaz traversant l'échantillon.
• Conception à trois cellules, flexible et efficace, permettant d'effectuer trois tests indépendants ou trois tests combinés.
• Serrage automatique de l'échantillon, serrage pneumatique de l'échantillon, force de serrage constante, meilleure performance d'étanchéité.

(3) Processus d'essai :
Préparation de l'échantillon d'essai : Couper l'échantillon d'essai en trois morceaux de 6 cm x 6 cm carrés, et mettre l'échantillon d'essai dans la position centrale de la cellule d'essai.
Conditions d'essai : environnement de laboratoire de 23℃, 50 % d'humidité relative.
Procédures de test : Placez l'échantillon au centre de la cellule de test ; réglez les paramètres de test, puis cliquez sur Test et l'instrument démarre le test.

Résultats du test : test indépendant sur trois cellules. Après le test de trois échantillons, la perméabilité à l'air de l'échantillon est de 338 sec/100mL, et l'écart de la valeur de test de chaque échantillon par rapport à la moyenne arithmétique ne dépasse pas ± 5%.

3. Conclusions

Le testeur de perméabilité à l'air Labthink C190H peut mesurer avec précision la perméabilité à l'air du diaphragme des piles au lithium et fournir une référence fiable pour le contrôle de la qualité du diaphragme des piles. Le diaphragme de la batterie au lithium n'est qu'un exemple de film plastique, l'équipement peut également être utilisé pour d'autres matériaux de film perméables, ainsi que pour le papier ou la plaque de carbone avec un certain revêtement et d'autres articles avec une certaine perméabilité à l'air. Labthink s'est engagé à fournir des services et des équipements d'essai professionnels à des clients du monde entier. Au fil des années, elle a fourni des milliers de services d'essai de films plastiques à des clients du monde entier, leur fournissant des données fiables. Contactez nos experts pour plus d'informations sur les instruments de détection.

Contacter un expert