新能源電池隔膜性能：小型試驗箱在高溫收縮率與低溫穿刺強度測試中的應用
點擊次數：57 更新時間：2025-06-05
高溫收縮率測試：洞察隔膜熱穩定性
高溫環境下，電池隔膜的收縮情況對電池安全影響重大。小型試驗箱能夠精準模擬高溫場景，一般可將溫度快速提升至 120℃ - 180℃，甚至更高，這恰好覆蓋了電池在工況下可能面臨的溫度范圍。在測試時，將電池隔膜樣品平整放置于試驗箱內特制的樣品架上，啟動升溫程序。試驗箱內的高精度溫度傳感器（如 PT100）實時監測溫度，配合 PID 控溫算法，確保箱內溫度波動控制在極小范圍，通常可達 ±0.5℃，保證測試環境的穩定性。 
隨著溫度逐漸升高，通過高清光學測量系統，科研人員可實時觀測隔膜的收縮情況。該系統利用圖像識別技術，精確測量隔膜在不同方向（橫向與縱向）的尺寸變化，進而計算出高溫收縮率。例如，在對某款常用的聚烯烴類隔膜進行測試時，發現在 150℃高溫下持續 1 小時后，其橫向收縮率達到 3%，縱向收縮率為 2.5%。這一數據直觀反映出該隔膜在高溫下的尺寸穩定性，為評估其在實際電池應用中的可靠性提供關鍵依據。若隔膜收縮率過大，可能導致電池正負極短路，引發安全隱患，因此小型試驗箱的高溫收縮率測試是保障電池安全的重要環節。
低溫穿刺強度測試：評估隔膜韌性
低溫環境會顯著影響電池隔膜的機械性能，穿刺強度是衡量其韌性的關鍵指標。小型試驗箱能迅速營造低溫環境，溫度可低至 - 40℃甚至更低。測試時，將低溫環境模擬與穿刺測試裝置相結合。首先，把隔膜樣品固定在試驗箱內的測試平臺上，使其充分暴露在低溫環境中，保持一段時間，讓樣品達到熱平衡狀態，確保測試準確性。 
隨后，啟動穿刺測試程序。高精度穿刺設備以恒定速度向隔膜樣品施加壓力，直至隔膜被刺穿。設備內置的壓力傳感器精確記錄穿刺過程中的壓力變化，從而得出隔膜的低溫穿刺強度。以一款新型芳綸涂覆隔膜為例，在 - 20℃低溫環境下，其穿刺強度達到 50N，相比常溫下僅下降了 10%，展現出良好的低溫韌性。這意味著該隔膜在寒冷環境下仍能有效抵御外界異物穿刺，防止電池內短路，保障電池安全運行。
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