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隔膜大電流切斷性能一體化測試系統

隔膜對鋰離子電池的內阻以及安全性起著關鍵作用。

鋰電池隔膜特性測試系統由測試樣品支架、加熱爐以及阻抗分析儀構成，并且可以通過軟件實現自動控制和測試。

特點

■可自動獲取溫度對阻抗的特性圖

■溫度控制范圍：室溫～200℃

■溫度掃描范圍：3℃/min～5℃/min

■測定頻率：在20Hz～500kHz范圍內可隨意設定

■樣品支架：可在浸含電解液的狀態下進行測試

解說：隔膜的大電流切斷功能

　 上圖所示的測試所使用的隔膜中，其中黃線和藍線示意的是聚乙烯制作的隔膜，紅線示意的是聚丙烯制作的隔膜。特性圖顯示了浸含在電解液中的隔膜從室溫逐步上升到180度過程中電阻值的變化情況。

　　可以看出，黃線和藍線在聚乙烯的熔點附近（130度～140度左右）電阻值會急速上升。紅線則在聚丙烯的熔點附近（170度左右）電阻值會急速上升。也就是說，比如說對于使用聚乙烯隔膜的電池，即使發生短路，電池溫度的上升也不會超過130度～140度，這就是隔膜的大電流切斷功能。這一功能的電流切斷溫度由隔膜所用聚合物的熔點決定，如使用聚丙烯的情況下電流切斷溫度為170度左右。

　　對于聚乙烯制作的隔膜，電池的放電功能會在達到安全溫度時停止，但對于聚丙烯制作的隔膜，在大電流切斷功能起作用之前電池溫度就會上升到危險范圍，甚至有可能導致燃氣噴出。

另外，大電流切斷功能起作用后，隨著溫度進一步上升隔膜的電阻值會繼續維持較高的水平，但是也存在與此相反情況的隔膜，也就是說隨著溫度上升電阻值不會維持高水平而是下降。這種差別取決于微多孔膜的孔徑、孔的形狀、聚合物的分子量以及其他復合性要素。

　在這里需要說明的是，即使對于同樣是聚乙烯制作的隔膜，圖中的黃線和藍線的溫度特性也存在差異，這將很大程度上對安全性產生影響。比如，對于模組電池，如果使用藍線的隔膜，即使電池發生短路導致模組內的部分電池的溫度持續上升時也不會出現燃氣噴出這樣的危險情況。而對于使用黃線隔膜的模組，只要存在溫度持續上升的電池就會導致燃氣噴出。

如上所述，隔膜的作用不只是維持正負極間的絕緣性和控制內阻值，在萬一短路的情況下還可以起到大電流切斷作用，從而確保電池的安全性。