鋰離子電池作為一種高能量密度和高電壓的充電電池，在信息終端和消費電子領域得到了廣泛應用，并逐漸傳播到家庭和混合電動汽車等領域。然而，由于鋰離子電池可能存在短路、過充放電、沖擊等安全隱患，為確保其穩定性和安全性，在電池組件中引入了多種保護機制。其中，鋰離子電池隔離膜作為重要組成部分，不僅防止正負極之間的接觸，還允許鋰離子的通過，并在防止短路時有效降低由于電流過大而導致的溫度升高。
由于鋰離子電池隔膜置于電池內部，與正負極的粗糙表面接觸，其機械強度至關重要。這種機械強度需要在不同溫度條件下保持穩定，尤其是在電池充電時可能產生溫度升高的情況下。為了深入了解隔離膜在不同溫度下的機械性能，我們采用了電子萬能試驗機與恒溫箱相結合的方法，對隔離膜進行了穿孔和拉伸測試。
本文科準測控小編將介紹鋰離子電池隔離膜在不同溫度條件下的穿刺和拉伸試驗，介紹其原理和操作方法。通過系統性的實驗，我們將探討隔離膜在不同工作溫度下的性能特征，為今后改進電池設計和生產工藝提供有益信息。
一、測試原理
通過電子萬能試驗機與恒溫箱協同作用，對鋰離子電池隔離膜進行穿孔和拉伸測試，以評估其在不同溫度條件下的機械強度變化，為提高電池安全性和穩定性提供基礎數據。
二、測試標準
參考標準ISO 11856:2013（塑料剛性穿孔沖擊性能測定）和ASTM D882（薄塑料片拉伸性能的標準測試方法）。
三、測試儀器
1、高低溫拉力試驗機
2、定制拉伸和穿刺夾具
3、試驗條件
試驗類型:穿刺/拉伸試驗
負荷傳感器容量: 100N
試驗力精度:顯示值的士0.5%
試驗速度: 50mm/min
試驗溫度: 25°C 60°C 90°C
夾具: 50N 氣動夾具(平面齒0.4Mpa)
四、測試流程
1、拉伸測試
步驟1、樣品準備
從商用鋰離子電池（方形）中取出用于拉伸試驗的隔膜，共有2種樣品。
所有樣品的總長度為35mm，平行截面尺寸為10（長）X2（寬）mm。
步驟2、拉伸測試執行
將隔膜樣品置于夾具中，并根據設定的試驗溫度進行拉伸測試。
記錄斷裂應變和拉伸強度等試驗數據。
步驟3、結果分析
在25°C和60°C下比較試樣斷裂應變和拉伸強度，注意到試驗溫度增加到60°C時，斷裂應變值增加了2倍，但拉伸強度略有下降。
同樣，在與60°C和90°C下的物理性能測量值相比時，斷裂應變與25°C和60°C下的應變相比，表現出同樣的顯著增加趨勢。
然而，在這種情況下，拉伸強度值出現顯著的降低。
2、穿刺試驗
步驟1、樣品準備
從兩個小型電子設備上的鋰離子電池（圓柱形）中取出用于穿刺試驗的隔離膜。
確保隔膜樣品的尺寸和形狀符合試驗要求。
步驟2、穿刺試驗執行
將隔膜樣品置于夾具中，進行穿刺試驗。
記錄試驗過程中的負荷傳感器讀數、試驗速度等數據。
步驟3、試驗溫度變化
重復穿刺試驗步驟，分別在25°C、60°C、90°C的溫度下進行，以評估溫度變化對隔離膜性能的影響。
步驟4、拉伸試驗執行
對同一批隔膜樣品進行拉伸試驗，重復記錄試驗過程中的數據。
步驟5、結果分析
比較不同溫度下穿刺試驗和拉伸試驗的結果，評估環境溫度變化對隔離膜特性的影響。
分析試驗數據，檢查隔離膜在穿刺和拉伸條件下的性能穩定性和可靠性。
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