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新能源电池隔膜性能：小型试验箱在高温收缩率与低温穿刺强度测试中的应用
2025年06月05日 10:52:20
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高温收缩率测试：洞察隔膜热稳定性
高温环境下，电池隔膜的收缩情况对电池安全影响重大。能够精准模拟高温场景，一般可将温度快速提升至 120℃ - 180℃，甚至更高，这恰好覆盖了电池在工况下可能面临的温度范围。在测试时，将电池隔膜样品平整放置于试验箱内特制的样品架上，启动升温程序。试验箱内的高精度温度传感器（如 PT100）实时监测温度，配合 PID 控温算法，确保箱内温度波动控制在极小范围，通常可达 ±0.5℃，保证测试环境的稳定性。
随着温度逐渐升高，通过高清光学测量系统，科研人员可实时观测隔膜的收缩情况。该系统利用图像识别技术，精确测量隔膜在不同方向（横向与纵向）的尺寸变化，进而计算出高温收缩率。例如，在对某款常用的聚烯烃类隔膜进行测试时，发现在 150℃高温下持续 1 小时后，其横向收缩率达到 3%，纵向收缩率为 2.5%。这一数据直观反映出该隔膜在高温下的尺寸稳定性，为评估其在实际电池应用中的可靠性提供关键依据。若隔膜收缩率过大，可能导致电池正负极短路，引发安全隐患，因此小型试验箱的高温收缩率测试是保障电池安全的重要环节。
低温穿刺强度测试：评估隔膜韧性
低温环境会显着影响电池隔膜的机械性能，穿刺强度是衡量其韧性的关键指标。能迅速营造低温环境，温度可低至 - 40℃甚至更低。测试时，将低温环境模拟与穿刺测试装置相结合。首先，把隔膜样品固定在试验箱内的测试平台上，使其充分暴露在低温环境中，保持一段时间，让样品达到热平衡状态，确保测试准确性。
随后，启动穿刺测试程序。高精度穿刺设备以恒定速度向隔膜样品施加压力，直至隔膜被刺穿。设备内置的压力传感器精确记录穿刺过程中的压力变化，从而得出隔膜的低温穿刺强度。以一款新型芳纶涂覆隔膜为例，在 - 20℃低温环境下，其穿刺强度达到 50N，相比常温下仅下降了 10%，展现出良好的低温韧性。这意味着该隔膜在寒冷环境下仍能有效抵御外界异物穿刺，防止电池内短路，保障电池安全运行。
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