天鸿新材取得高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统专利，能更好的进行拉伸调节，保证隔膜受力均匀

金融界2024年1月15日消息，据国家知识产权局公告，界首市天鸿新材料股份有限公司取得一项名为“高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统“，授权公告号CN115189095B，申请日期为2022年7月。

专利摘要显示，本发明公开了高功率车用动力锂电池三层共挤隔膜横向拉伸系统，包括第一机架、第二机架以及分别装于第一机架、第二机架上的拉伸机构A与拉伸机构B，其中第一机架、第二机架底端均通过底盘支撑固定于地面上，第一机架上端设有凹槽，凹槽两侧壁设有滑槽，凹槽底侧设有由第一伺服电机驱动的齿轮；所述拉伸机构A、拉伸机构B与隔膜成型机的出料端对接，拉伸机构A包括第一移动板、第二移动板、夹紧组件与滑框，第一移动板、第二移动板均设于凹槽上且其可与凹槽侧壁的滑槽滑接，第一移动板、第二移动板呈对向设置且其伸进凹槽的底端均连接有与齿轮啮合的齿条。本发明采用拉伸机构A与拉伸机构B的配合，能更好的进行拉伸调节，保证隔膜受力均匀。

本文源自金融界

锂离子电池隔膜进行穿透与拉伸试验

本文介绍了HS-3000A-S电子万能试验机，配合恒温箱，对锂电池隔离膜进行穿刺与拉伸试验测试其强度。通过这项研究，我们能够评估在生产和使用过程中，隔离膜在不同温度下的强度特性。

关键词：锂电池 隔膜 拉伸强度 穿刺 拉伸

锂离子二次电池又称充电电池（以下简称锂离子电池），因 其能量密度高、电池电压高等优点，被广泛用作信息终端和消费电子等领域的能源。最近，它们越来越多地传播到一般家庭应用领域，包括混合电动汽车，而且很明显，未来的需求将进一步增加。 由于锂离子电池有时会因短路、过充放电、冲击等原因变得不稳定，因此在电池组件层面上加入了多种保护机制，以确保安全由 于锂离子电池重量轻、体积小。

在这些组成部分中，锂离子电池隔离膜防止正极和负极之间的接触，同时起到允许锂离子通过的间隔物的作用。并且，它还 具有防止短路时由于电流过大而导致电池温度升高的功能。由于锂离子电池隔离膜放置位置，使其与正负极粗糙表面接触，因此需要较高的机械强度。这种机械强度必须保持稳定，即使温度有一些上升（这在某种程度上是常见的），例如电池充电。因此，我们使用和晟HS-3000A-S电子万能试验机与恒温箱配合，在不同温度状态下，对隔离膜进行了穿孔和拉伸测试，以评估强度随温度变化的情况。

1、实验设备

1.1 仪器 HS-3000A-S 电子万能实验机 恒温箱

1.2 分析条件

2、 试验方法

用于穿刺试验的隔离膜，从两个小型电子设备上的锂离子电池（圆柱形）中取出，用于测试环境温度变化对隔离膜特性的影响。

图 1.穿刺实验

用于拉伸试验的隔膜是从商用锂离子电池（方形）中取出的，聚乙烯（PE）作为主要成分的样品。进行拉伸试验时，将每个分离样品制成哑铃形样品，其方向为每个分离样品的长度和 宽度。所有标本的总长度35mm，平行截面尺寸为10（长）×2（宽）mm。

图 2. 拉伸试验样品

2.2 试验结果

为穿刺试验的力 - 位移曲线，表1示出了与温度对应 的最大力和最大位移。在25°C 和 60°C下的试验结果对比表明，最大力没有太大的差别，但最大位移是在60°C 时更大。在60°C 和 90°C 的结果值比较最大力在 90°C处明显减小，但最大位移值变化不明显。综上所述，可以判断在60℃时，锂离子电池分离器的强度没有降低，尽管其延伸性能明显增加。

图 3. 穿刺试验结果

图4 和图5分别示出了样品1的宽度和长度方向，应力 - 应变曲线。图6和图7分别示出了样品2的宽度和长度方向，应力 - 应变曲线。表2显示了在每个温度下获得的力学性能的测试值，每个样品，宽度方向拉伸强度都比长度方向低，但一般宽度方向伸长率更大。再比较表2中的数据时，试样的长度方向拉伸强度约为宽度方向的5 倍。此外，样品1在长度上的断裂应变降低了，在宽度方向上大约是长上度方向的 15倍。根据述结果，可以推测该隔离膜（样品1）为采用长度拉伸的方法制造。试样2的宽度方向拉伸强度约为试样1的两倍，断裂应变较低。

因此，由于试样2在长度方向上具有更大的拉伸强度和较低的断裂应变的倾向，推测样品2是以低的双轴拉伸比制造的，并且在长度方向上的拉伸比大于宽度方向的拉伸比。

当比较 25° C 和 60° C下的试样断裂应变和拉伸强度时，尽管由于试验温度增加到 60° C，断裂应变值增加了 2 倍，但拉伸强度略有下降。同样，当与 60° C 和 90° C下的物理性能测量值相比，断裂应变与 25° C 和 60° C 下的应变相比，表现出同样的显著增加趋势。然而，在这种情况下，拉伸强度值出现显著的降低。

图 4.测试结果（样品1，横向）

图 5.测试结果（样品1，纵向）

图6.测试结果（样品2，横向）

图 7.测试结果（样品2，纵向）

图 6.测试结果（样品2，横向）

试验结果

综上所述，很明显，本试验中使用的锂离子电池隔离膜在60° C 下仍保持良好的机械强度，尽管其伸长特性提高。隔离膜需要高机械强度性能，以承受电池内温度的变化。这里，从锂离子电池隔膜在常温下的穿孔和拉伸试验结果可以清楚地看出，使用和晟HS-3000A-S电子万能试验机，可以可靠地评估锂离子电池隔膜的机械性能。

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