锂离子电池隔膜水分测定仪应用实例

 锂电池由正负极片、电解液、聚烯烃隔膜组成。隔膜的作用是把正极和负极分开，允许离子通过而不让电子通过。隔膜性能对电池容量、循环性和安全性等有较大影响，性能优异的隔膜可提高锂离子电池的综合性能。

一、锂离子电池隔膜生产工艺

    锂离子电池使用的隔膜以聚烯烃微孔膜为主，主要包括聚乙烯（PE）单层膜、聚丙烯（PP）单层膜、PP与PE的多层复合膜，隔膜占锂电池总成本的20%~30%。锂离子电池隔膜的生产工艺主要有干法、湿法。

1干法单向拉伸工艺

    干法单向拉伸工艺源自美国Celgard公司，该工艺是将聚烯烃树脂熔融、挤压、吹膜制成结晶性聚合物薄膜，再经过结晶化处理，退火后得到高度取向的多层结构，在高温条件下进一步单向拉伸出微裂纹（银纹），形成多孔结构。

    干法单向拉伸工艺的特点是：设备复杂，投资大且生产控制难度高；对环境友好，原料成本较低；薄膜孔隙率约为40%，微孔分布较均匀；与湿法工艺相比，薄膜的纵向抗拉强度高，横向抗拉强度低，横向易开裂。采用干法单向拉伸工艺的生产商主要有日本宇部兴产株式会社、高银化学工业股份有限公司、美国Celgard公司、常州讯腾电子科技有限公司、南通天丰电子新材料有限公司，主要产品有单层PE隔膜、3层PP/PE/PP隔膜。

2 干法双向拉伸工艺

    干法双向拉伸工艺源自中国科学院化学研究所，2001年，中国科学院化学研究所将其在美国、英国和日本申请的干法双向拉伸工艺的权转让给美国Celgard公司。干法双向拉伸工艺是在PP中加入具有成核作用的β晶型改进剂，利用PP不同相态间密度的差异，在拉伸过程中发生晶型转变形成微孔，用于生产单层PP隔膜。

    干法双向拉伸工艺的特点是：设备复杂，投资大，一般需要成孔剂辅助成孔；与单向拉伸工艺相比，所制薄膜的横向拉伸强度高，透气性好，微孔分布均匀；与湿法工艺相比，所制薄膜的耐穿刺强度大、闭孔温度和熔断温度高；受热后因双向都有收缩，孔径及孔隙率较难控制。采用该工艺的生产商主要有新乡市格瑞恩新能源材料股份有限、深圳市星源材质科技股份有限公司、大连新时科技有限公司， 主要产品为较厚的PP隔膜。

3 湿法工艺

    湿法工艺又称相分离法或热致相分离法，其原理是以高沸点小分子为致孔剂加入聚烯烃，加热熔融成均匀体系，再降温发生相分离，拉伸后用有机溶剂萃取出小分子，得到相互贯通的微孔膜材料。制备过程中，可在溶剂萃取前进行单向或双向拉伸，萃取后进行定型处理并收卷成膜，也可以在萃取后进行拉伸。萃取后进行拉伸制备的薄膜孔径更大，孔径分布更好。

湿法工艺的特点是：成本高，投资大，设备精度高，生产周期长，能耗较大，容易造成环境污染；可较好地控制孔径、孔径分布和孔隙率，一般用于制造高端薄膜；与干法拉伸工艺相比，所制薄膜具有更高的孔隙率和更好的透气性，微孔尺寸及分布均匀，适于生产较薄的单层膜和大功率电池隔膜；但由于湿法工艺多用于生产单层PE薄膜，薄膜的熔点在130 ℃左右，耐高温性能差，闭孔温度较低，熔融温度也较低；采用湿法工艺的生产商主要有日本旭化成株式会社、日本东燃株式会社、韩国SK集团、美国恩泰克公司、韩国W-scope集团、日东电工株式会社、佛山金辉高科光电材料有限公司、日本住友商事株式会社。

二、锂离子电池隔膜含水率测定仪检测

A、技术参数

    1、称重范围：0-90g

       可调试测试空间为3cm

    2、水分测定范围：0.01-100%

    3、样品质量：0.100-90g

    4、加热温度范围：起始-205℃

       加热方式：可变混合式加热

       微调自动补偿温度最高15℃

    5、水分含量可读性：0.01%

    6、显示参数：7种

 　　　红色数码管独立显示模式

    7、外型尺寸：380×205×325(mm)

    8、电源：220V±10%

    9、频率：50Hz±1Hz

10、净重：3.7Kg