锂电池LS 雷克萨斯LS配置解读，二线豪华旗舰，能比BBA更香吗

雷克萨斯LS配置解读，二线豪华旗舰，能比BBA更香吗

提到豪华品牌大型轿车，BBA阵营里的奔驰S级、宝马7系、奥迪A8L相对为更多消费者所熟知，除此之外，来自雷克萨斯的LS系列，也算是该级别里的老资历了，虽然处于第二梯队，但在不少方面已具备和BBA正面刚的实力。目前在售的这一代雷克萨斯LS，于2018年进入国内市场，经过去年的中期改款，车型阵容有所精简，取消了之前的自吸版本，全系均采用3.5L V6混动系统。本文将针对2021款雷克萨斯LS车型整体，以及全系不同版本之间配置差异进行详细解读，希望能够给消费者提供一些参考价值。

2021款雷克萨斯LS全系共有五款车型，售价区间87.80-118.00万元，由于取消了入门版的自吸车型，所以中期改款后的雷克萨斯LS起步价就变高了，全系均搭载相同动力系统，差价主要表现在配置层面，其中卓越版和臻越版这两款入门车型，属于多数消费者重点关注对象。

2021款雷克萨斯LS共有七种车身配色可选，鉴于其豪华大型轿车的定位，多以较为沉稳的配色为主，改款后加入两种新的车身颜色，官方名字叫极影银和铱泽银，效果很不错，给人感觉锐气十足，和保守的纯黑车身相比，变更年轻了。除此之外，还提供了偏个性化的宝石蓝和玛瑙红；以目前市面常见的LS车型而言，还是以常规的黑色居多一些。

外观方面，雷克萨斯车型在辨识度这块还是相当高的，作为旗舰级别的LS系列，更是将品牌设计精髓发挥的淋漓尽致。车身整体造型动感流畅，不俗的尺寸和细节处的标志性元素，让其在保持气场的同时，兼顾了些许犀利感。全系只有F SPORT版采用了专属的车身运动套件，其它几款车型除轮毂不同外，外观基本一致。

车头部分，标志性的纺锤体式中网设计，占据了前脸大部分面积，周围包括机盖和保险杠线条，均表现出向中间汇聚的趋势，视觉效果更凸出。普通版中网内部为密集的竖向发散状网格，侧面看去能带来如鳞片般效果，在目前雷克萨斯旗下众多车型上都有采用，具有相当高的品牌辨识度。F-SPORT版中网边框和内部网格都有所调整，深色的涂装搭配中网两侧开口和更大尺寸的导风槽装饰，让整个车头更具攻击性。

大灯造型锐利，相比改款之前有所调整，兼顾了更好的整体性，与车头整体轮廓搭配协调；尤其是底部镰刀状日间行车灯带，和纺锤体式中网一样，属于雷克萨斯车型的标志性元素，外侧的黄色转向灯带，暴露了进口身份。灯腔内部结构精致，全系远近光灯组均采用矩阵式LED光源，支持自动大灯、自适应远近光、大灯高度调节、延时关闭、以及大灯清洗装置。

车身侧面充斥着强烈的流线型设计风格，手法浓重的高腰线，配合前后饱满外扩的轮拱样式，以及车门下方上扬的内凹式低腰线，既起到一定塑形效果，也让侧面看起来格外动感飘逸。细节处的镀铬装饰，用来提升车辆的整体档次感，F- SPOR版车身一周的黑色高光饰条，与其它细节处呼应。车身尺寸属于标准的大型轿车水平，超过5.2米的车长，为其带来更强大的气场表现，3125mm的轴距也能够为车内空间提供基础。

外后视镜造型精致，采用上下双色处理，中间还加入了一段镀铬装饰，显得格外有设计感；后视镜集成LED转向灯带和车侧摄像头，全系均支持后视镜电动调节、电动折叠、镜片加热、倒车自动下翻、自动防眩目等功能。全系前后排车窗均采用多层隔音玻璃，标配前后排车门无钥匙进入和车内无钥匙启动系统。F-SPORT版在前翼子板表面增加了专属的标识点缀，全系后排车门底部还有HYBRID标识，用来凸显车型的混动身份。

LS500h卓越版/臻越版/豪华版采用19英寸双色铝合金轮毂，其中豪华版上轮毂造型，调整为更时尚的银灰色多辐条样式，轮胎均匹配普利司通TURANZA T005A系列，规格为245/50 R19。F-SPORT版和行政版升级为更大的20英寸轮毂，其中F-SPORT版上采用了造型立体的黑色双五辐样式，与车身整体风格照应；行政版上为粗细相间的银黑双色多辐条样式，视觉效果同样十分动感大气，轮胎同样匹配普利司通TURANZA T005A系列，行政版前后轮规格均为245/45 R20，F-SPORT版后轮规格升级为275/40 R20；全系前后轮制动类型均为通风盘规格，标配胎压显示。

车尾部分相对要工整一些，尾门中间上翘的小鸭尾位置突出，与车身C柱之间有着较为流畅的过渡。尾灯造型紧贴车尾轮廓，灯罩表面采用略微熏黑处理，下方还加入了一段深色饰条点缀，内部LED灯带点亮后具有较高辨识度。F-SPORT版车尾底部同样采用的是深色饰条勾勒，其它版本上为镀铬样式。全系均采用隐藏式双边共两出排气布局，标配前后驻车雷达、360度全景影像、倒车车侧预警系统。

内饰

内饰方面，LS系列车内极具品牌特色，在顺应时下科技趋势的同时，又保持着对豪华氛围独特的见解。环抱式座舱布局，配合两段式中控台造型，营造了强烈的层次感；中控台表面丰富的线条，看起来颇为舒展，稳重之余不乏档次。车内用料根据配置不同有所区别，车内经常接触到部位，多采用皮质包裹，中控面板和车门等细节处，加入了木质和其它多种材质点缀，其中豪华版和行政版提供了更丰富的种类可选。改款后内饰板加入了白金叶箔衬西阵织锦，在灯光的照射下会呈现出银色闪光效果，除此之外，凌光切子衬鹤羽折布看着要低调一些。

三辐式多功能方向盘造型工整，全系根据配置不同在方向盘材质上也有所差异，其中入门级卓越版握柄处为全真皮包裹，F-SPORT版在此基础上加入了红色缝线和专属徽标，其它几款则辅以不同类型的木质拼接，看起来更上档次。方向盘两侧按键负责行车电脑、蓝牙语音、定速巡航、多媒体调节等辅助功能，全系均支持电动四向调节、换挡拨片、方向盘加热和记忆功能。

全系标配12.3英寸全液晶仪表盘，屏幕造型与时下常见的横向宽屏有所不同，其中F-SPORT版仪表盘样式有所调整，均能提供相当丰富的行车和辅助驾驶等信息。全系除最低配卓越版外，其它版本均配备了HUD抬头显示，为日常驾驶提供更多便利。

主动安全方面，全系标配并线辅助、车道偏离预警、车道保持辅助、主动刹车等功能。被动安全方面，标配前排主副驾驶位正面气囊、前后排侧气囊、前后排头部气帘、前排膝部气囊，豪华版和行政版还配备了后排座椅防下滑气囊；除此之外，全系标配被动行人保护装置，能够降低正面碰撞后对行人的伤害程度。车内胎压显示系统，能够在仪表盘中看到每个轮胎具体胎压数值。

中控部分，全系标配同样12.3英寸的悬浮式触控液晶屏，屏幕左侧的小块时钟，属于豪华车型上的常见设计；屏幕除了支持触摸操作外，还可通过档杆后方的手写板和按键调节。车机系统支持GPS导航、实时路况提醒、道路救援呼叫、蓝牙电话、CarLife手机互联、包含天窗和空调的语音识别控制、以及车联网等诸多时下主流功能。卓越版/臻越版/F-SPORT版车内音响均采用前后12个扬声器单元，豪华版和行政版升级为马克莱文森品牌的前后23个扬声器单元，能够带来更好的环绕效果。顶配行政版还配备了车内流媒体后视镜，相比传统反光镜片，有着更清晰和开阔的视野。

全系标配前排双温区自动空调、后排出风口、以及车内负离子空气净化器和PM2.5过滤装置，豪华版和行政版后排升级为独立空调。前排空调面板采用一排整齐的按键和小块拨轮组合，日常使用还算便捷顺手，后排除了位于中央扶手处的出风口外，在两侧B柱位置也增加了出风口，照顾范围更全面。

其它车辆辅助操控配置方面，诸如电子手刹、自动驻车、上坡辅助、多种驾驶模式切换、以及全速自适应巡航等功能，在全系车型上悉数配备，位于仪表盘两侧单独的驾驶模式旋钮设计，相比时下其它车型显得别具一格。

座椅空间

全系车内座椅表面均采用真皮材质，其中臻越版/豪华版/行政版升级为更高级材质，触感更细腻，看起来也更有档次；其中F-SPORT版采用专属的黑/红双色搭配，将车内氛围烘托得更有激情。全系前排座椅均支持电动调节、加热、通风、位置记忆，包含主副驾驶位4向高低、4向腰部支撑、腿托调节、以及副驾驶位后排调节按钮。F-SPORT版增加了前排肩部调节，臻选版、豪华版和行政版增加前排座椅按摩功能。

后排座椅同样是相当的宽大饱满，且头部和腿部空间都达到这个级别应有表现，只不过地板中间较高的凸起部分，对该位置舒适性会有一定影响，毕竟该级别车型后排很少会有满载的情况。全系标配后排座椅加热，豪华版和行政版后排座椅同样支持电动调节，包含座椅前后/高低、靠背角度、腰部支撑、以及位置记忆和座椅通风功能，更符合车型的旗舰级身份。全系标配后风挡遮阳帘，豪华版和行政版还增加了后排侧窗电动遮阳帘。全系依然采用传统的常规面积电动天窗，相比目前常见的全景天窗，略显逊色一些。

卓越版/臻越版/F-SPORT版后备厢常规容积430L，豪华版和行政版为400L，全系都不支持后排座椅放倒，标配了后备厢电动尾门，除卓越版外，其它版本车型还增加了感应后备厢功能。

动力

动力方面，LS 500h是一款混合动力后驱车型，继续搭载丰田的多级混合动力系统（Multi-stage Hybrid System），由一台3.5L自然吸气V6发动机和一台带双电机的自动变速箱组成；系统输出最大功率为359Ps，最大扭矩350Nm，LS 500h的动力电池为锂电池，容量为1.1kWh。变速箱简单来说就是把一个丰田THS双电机混动系统与一个4AT变速箱串联起来，通过两者状态的变化，模拟出10个不同挡位。

3.5L V6发动机爆发力不错，动力输出连贯性很好，到了中后段也能保持住浑厚的力量，很难会有底气不足的情况。中期改款后的LS 500h，电动机的输出策略有调整，它在急加速时会表现得更加积极，可以说是随传随到，而且还是倾尽全力地参与。车型很适合来跑高速，提速轻松表现沉稳，身动作响应也干脆利落。

车辆前后均为多连杆式独立悬挂，标配空气悬挂系统，改款后对空气弹簧的设定有所优化，而且为了增强操控稳定性，自适应可变悬挂也有了升级的调校。悬架表现出来的风格自然是舒适路线的，坐在车里最直观的感受就是滤振动作很轻柔，始终都是四平八稳的姿态，同时也保留了充足的路感，在舒适性和操控之间取得了很好的平衡。为了更好地控制车身的侧倾，前后防倾杆直径也经过了优化，在弯道中的动作灵活，只是偶尔能感受到车尾在跟进上面有点拖沓。F-SPORT版还增加了可变转向比和整体主动转向系统。

下面针对2021款雷克萨斯LS全系不同版本车型之间配置差异，进行详细对比解读。

雷克萨斯LS 2021款 500h 卓越版，厂商指导价：87.8万元。

雷克萨斯LS 2021款 500h 臻越版，厂商指导价：95.3万元。

作为全系入门的卓越版，不到90万元的定价，势必会吸引更多潜在消费者关注，由于改款后全系动力一致，配置上也均达到该级别应有的表现，包括空气悬挂在卓越版上也没有缺席，已经能够满足不少人的使用需求，如果日常用车多以家庭和自用为主的话，可以考虑卓越版。

臻越版相比卓越版价格贵了7.5万元，配置上增加HUD抬头显示、感应尾门、前排座椅按摩、以及更高级的座椅材质，相比之下性价比不如卓越版，不过如果对质感方面有着一定要求的话，也可以选择这款。

雷克萨斯LS 2021款 500h F SPORT，厂商指导价：97.5万元。

F SPORT作为全系唯一采用运动套件的车型，相比臻越版价格贵了5.2万元，除了外观和内饰风格上的变化，配置上采用了更大的20英寸轮毂，后轮规格也随之升级，除此之外，还增加了可变转向比和整体主动转向系统这些硬实力；相比5.2万元的差价，还是比较划算的，不过车内座椅材质也随之降低到与卓越版一个水平；适合那些对操控有着更高要求的消费者。

雷克萨斯LS 2021款 500h豪华版，厂商指导价：99.1万元。

豪华版相比F SPORT版仅贵了1.6万元，相比臻越版贵了6.8万元，属于全系配置升级幅度最大的一款，缺少了F SPORT版上的硬实力，配置水平属于在臻越版的基础上升级，包括更全面的前后排座椅调节、四温区独立空调、马克莱文森音响、以及后排座椅防下滑气囊、侧窗电动遮阳帘等诸多功能，基本上已经能够达到大多数消费者对该级别车型的使用需求，能够兼顾不错的家用和商务接待需求。

雷克萨斯LS 2021款 500h行政版，厂商指导价：115万元。

作为全系顶配的行政版，相比豪华版价格差距再度拉开，达到了115万元，除了轮毂升级、增加后排座椅按摩、车内流媒体后视镜这些功能外，内饰用料这块也采用了更高级的材质，在商务接待中，也能够显得更有档次一些。

总结：

这一代LS中期改款后，似乎看不到太多进取味道，与都在玩科技风的对手们相比，LS走的路线不一样，好在给人感觉并不老气，且充满着东方味道的细腻设计一点也不俗气，一定程度上也巩固了其在二线豪华阵营里的地位。

锂离子电池隔膜性能参数与测试方法汇总

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隔膜作为锂电池的重要组成部件，对阻隔电子通过防止短路和保证内部离子透过使电池高效、稳定、安全地运行具有重要意义。 虽然隔膜自身未发生任何的电化学反应，但其结构和性能却影响电池的界面结构和内阻等，进而影响电池整体的容量、充放电电流密度、循环性能以及安全性等。

本文通过对国内外电池隔膜测评标准的归纳和整理，较为全面系统地介绍各测试项目，包括其原理、现有标准及测试方法等，并对其进行相关评述，以期为隔膜行业和相关科研机构对电池隔膜的检测提供一定的参考。

1. 隔膜的主要性能指标

参考美国先进电池联盟(USABC)对锂离子电池隔膜性能参数的规定，电池隔膜性能大致可以分为理化特性、力学性能、热性能及其电化学性能4个方面。

其中，理化特性包括厚度、孔隙率、平均孔径大小与孔径分布、透气性、曲折度、润湿性、吸液率、化学稳定性8项参数；力学性能主要包括穿刺强度、混合穿刺强度和拉伸强度3项参数；热性能包括热闭合温度、熔融破裂温度和热收缩率3项指标；电化学性能包括线性伏扫描测试(LSV)、电化学阻抗谱测试(EIS)、循环性能(CP)、离子电导率和Mac-Mullin值5项参数。

2. 隔膜的理化特性

2.1 厚度

厚度是锂电池隔膜最基本的参数之一，通常和锂离子的透过性成反比、跟隔膜的力学性能成正比，故在满足机械强度的条件下应尽可能减小隔膜厚度以提升电池性能。

目前隔膜中以16、18、20、25、30μm等厚度较为普遍，根据电池不同的用途，其隔膜厚度也有相应的差异。电子数码产品的电池隔膜厚度较小，16μm和18μm较为理想，但以25μm较为常见；混合动力汽车和电动汽车上大功率、大电流电池的隔膜则需要较大的厚度，一般为40μm及以上。

目前关于厚度测试的标准主要有GB/T 6672-2001《塑料薄膜与薄片厚度的测定机械测量法》、GB/T 20220-2006(塑料薄膜和薄片样品平均厚度、卷平均厚度及单位质量面积的测定称量法(称量厚度)》、ASTM D374M-13《Standard Test Methods for Thickness of S olid Electrical Insulation》、DIN 53370：2006(Testing of Plastics Films- Determination of the Thickness by Mechanical Scanning)和JIS Z1702-1994(包装用聚乙烯薄膜》等。

由于电池隔膜大都以聚合物作为制造材料，质地柔软，在测量厚度时应尽可能减小接触压力对隔膜形变的影响。尤其是在 实验室中利用小型手持式测厚仪进行测量时，若接触压力过大可能因变形而使测量结果失真，因此可借助非接触式测厚仪进行测量。非接触式测厚仪可以做到快速、无损测量，但测试是基于光学原理的点测量，相对于接触式的面测量而言较容易受到隔膜孔隙结构的影响，测试结果波动较大，不利于平均厚度的测量。

2.2 孔隙率

孔隙率是影响隔膜电化学性能的一个重要参数，理论上其余的参数如透气度、吸液率、电化学阻抗等都与此相关。孔隙率被定义为隔膜中微孔的体积与隔膜总体积的比值，目前隔膜生厂商所控制的孔隙率大都为25％-85％，隔膜中的微孔一般为通孔、盲孔和闭孔这3类。目前，隔膜孔隙率的测试方法主要有吸液法、计算法和仪器测试法。

吸液法

吸液法由于简单易行，适合在实验室中测量，但测试结果和隔膜在液体中的浸润性有关系，因此在测试时尽可能选取容易和隔膜相润湿的溶剂，一般选用无水乙醇、十六烷、正 丁醇等。以无水乙醇进行测试时要先称量干膜质量μ0，将隔膜完全浸泡在无水乙醇中一定时间，然后快速将隔膜取出，用滤纸轻轻擦隔膜表面的无水乙醇，再称取湿膜质量μ。根据式(1)计算，即可得到隔膜的孔隙率(ε)。式(1)中，ρ、ρ0分别为隔膜材料和无水乙醇的密度。

计算法

计算法是目前大多数隔膜生厂商所选用的测试方法，仅需要知道基体质量和材料尺寸等参数，利用式(2)可计算得出结果。

式(2)中，P为孔隙率，M为样品质量，V为样品体积，ρ为样品密度。该方法中所使用的样品密度可以采用原材料的密度、真密度仪测量或注塑方法测量的结果。不同的密度选取标准对应不同的孔隙率，一般原材料和注塑方法测量的结果包含通孔、盲孔和闭孔3种孔隙结构，而利用真密度仪测量的结果则不包含闭孔结构。

仪器测试法

仪器测试法精确度高，但需要采用特殊的仪器设备，因仪器设备价格昂贵，测试和使用费用较高，目前只限于大型隔膜厂商和部分有条件的科研团队使用。常用的仪器设备有 PMI公司的毛细管流动分析仪、压汞仪和压水仪等，测量结果和测量原理、实验条件等 密切相关，可以有效测量隔膜的孔径、孔径分布、最大孔径、孔数分布、气体渗透率、液体渗透率、表面积、完整性等细微参数，对隔膜微观结构的分析大有裨益。

由于压汞仪需要用到汞，存在一定的毒性，而且对测试样品采取破坏性测试，因此逐渐被环保无害、无损性测试的压水仪取代。目前，主要测试标准有GB／T 21650．2-2008《压汞法和气体吸附法测定固体材料孔径分布和孔隙度第2部分：气体吸附法分析介孔和大孔》和ASTMD2873-94el《Standard Test Method forInterior Porosity of Poly(Vinyl Chloride) (PVC) Resins by Mercury Intrusion Porosimetry》。

2.3 平均孔径大小与孔径 分布

为了使电池能够持续、稳定地运行，要求电池中的电流密度均一平稳，因此要求隔膜需要有适合的孔径大小和孔径分布 。若孔径过小，锂离子的透过性会受到限制，从而使电池的内阻增大，降低了电池的整体性能；若孔径太大，在增加锂离子透过性的同时，也容易受到锂离子枝晶生长刺穿隔膜的影响，从 而导致短路甚至是爆炸等安全问题。

根据USABC的要求，锂离子隔膜的孔径应小于1μm。目前大多数隔膜的平均孔径可以达到0.01～0.05μm，孔径分布越窄、越均匀，电池的电性能越优异。孔径的大小和分 布目前主要采用扫描电子显微镜(SEM)直接观测，或者利用PMI公司的毛细管流动孔隙仪或压汞仪等设备直接测量。利用仪器测试孔径大小的基本方式和原理如下：

①用液体将待测隔膜孔道完全润湿填满，因毛细现象使得孔内形成正压

②将隔膜放入密闭槽中，用气体压力加压将液体由毛细孔道内挤出

③根据在单一孔道中的液体完全由毛细孔道内挤出时所施压力与孔道直径的相对关系，依照Laplace方程可得隔膜孔径，Laplace方程如式(3)所示。

式(3)中，d为孔直径，⊿P为压力，γ为液体表面张力，θ为隔膜和液体的接触角。不同压力时隔膜中的液体会被陆续挤出并产生一定的气体穿透流量，可根据压力和流量变化的关系来计算孔径大小及孔径分布 。

目前主要的测试标准有ASTM F316-03《Standard Test Methods for Pore Size Characteristicsof Membran e Filters by Bubble Point and MeanFlow Pore Test》和 ASTM E1294-89(1999）《Standard Test Method for Pore Size Characteristics of Membrane Filters Using Automated Liquid Porosimeter》等。

2.4 透气性

透气性是表征隔膜气体透过能力的一个指标，能够间接地反映离子的透过性，隔膜行业通常用Gurley值作为评判标准，是指将隔膜置于透气度检测仪内，一定体积的空气在一定的压力下透过规定面积隔膜的时间。

目前隔膜行业中多采用日本工业标准，即在1.22kPa压力下测试100mL空气通过1平方英 寸隔膜所需要的时间。因此，Gurley值的大小与气体的透过性成负相关。Gurley值的检 测可以参照 ASTM D726-94(2003)《Startdard Test Method for Resistance of Nonporous Paper to Passage of Air)，ISO 5636-5：2013《Paper and Board Determ ination of Air Perm eance(Medium Range)Part5：Gurley Method》等标准，通常使用Gurley 4110N型透气度检测仪进行检测。此外，常用的检测标准还有 ISO 15105-1：2007《Plastics-Film and Sheeting-Determination of Gas-transmission Rate-Part 1：Diferential pressure Methods》，GB／T1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法 压差法》，ASTM D1434-82（2003)《Standard Test Method for Determining Gas Permeability Characteristics of Plastic Film and Sheeting》等。

各标准的测试方法有一定差别，但其原理基本相同，仅气体透过量有差别，因此执行不同标准测试所得结果仍可通过换算得到统一的数据进行对比。根据USABC的标准，Gurley值应要求小于35s/10立方零米。此外，因为Gurley值的大小依赖于空气通过隔膜中多孔结构流动的方式，所以能够从一定程度上反映隔膜内部孔隙的曲折程度，当隔膜的孔隙率和厚度都确定时，通过比较Gurley值可以大致评估隔膜孔隙的曲折度。同时文献也表明透气度均一、稳定的隔膜对提升电池的使用性能具有重要意义。

2.5 曲折度

曲折度是隔膜中有效毛细管的平均长度(即离子实际通过的路程)与隔膜厚度的比值，其理论表达式如式(4)所示。

式(4)中，ls是粒子透过隔膜的路程，d为隔膜的厚度。由于离子实际透过隔膜的路程难 以测量，通常利用式(5)近似计算得到隔膜的孔道曲折度。

式(5)中，Nm为Mac-Mullin值，ε为孔隙率。曲折度可用于表征电池隔膜这类多孔性物质的微观孔隙结构，能够反映隔膜的透过性，并用于描述锂离子透过隔膜的难易程度 。

图1是不同曲折度隔膜示意图。从图1(a)可以看出当曲折度τ=1时，隔膜孔隙呈理想的平行网柱通道，锂离子可轻易穿梭，此时电池的内阻最低；从1(b)可以看出当τ>1时，隔膜孔隙呈曲折状态，锂离子在隔膜中穿梭路径变长，降低了锂离子在正、负极材料之间往返的速率，因此电池的内阻增大，同时还容易诱导锂离子枝晶的生长而刺破隔膜，引起安全隐患。

图1 不同曲折度隔膜示意图

2.6 润湿性和润湿速度

隔膜的润湿性和润湿速度对于锂离子电池的运行具有重要的意义。为高效传递锂离子，位于正、负极材料之间的隔膜须和电解液充分接触，并且具备持久的电解液保持能力，反之则会使电池内阻增大，降低其使用性能。

通常，隔膜的润湿性和其所用材料的性质特点有关，亲水性材料较疏水性材料润湿性好，因此可以使用接触角测试仪对隔膜表面与电解液的接触角进行测，通过接触角的大小即可直接比较润湿性的好坏。

润湿速度则反应了隔膜在电解液中完全润湿所需要的时间(或单位时间内隔膜被润湿的面积)，不仅和隔膜的材质(主要是表面张力大小)有关，同时也受孔大小、孔隙率和曲折度等的影响。虽然没有特定的测试方法，但仍然可以采用较为简单的方法对其表征。可以将一定体积的电解液滴落在隔膜表面，然后观察电解液在隔膜中完全扩散所需要的时间 ；或者将隔膜垂直悬挂于电解液上方(一部分浸没在电解液中)，再观察电解液上升的高度。

图2展示了不同隔膜的接触角测试图和悬挂吸液结果，从图2可以看出，隔膜的润湿性与润湿速度具有很好的关联性，即隔膜的润湿性越好其电解质接触角越小，同时润湿速度 也越快(单位时间内吸收的电解液越多，电解液上升的高度越大)。相比于接触角测试，悬挂吸液法由于不必借助测试仪器，且操作简单，在没有接触角测试仪的情况下可作为一种简单快速的检测手段 。若有接触角测试仪则可两种方法配合使，一同验证。

图2 不同隔膜的接触角测试图和电解液吸收高度

2.7吸液率

吸液率的测定日前尚无特定的测试标准，具体可以参考QB/T 2303．11-2008《电池川浆层纸 第11部分：吸液率的测定》或 SJ/T l0l71．7- l991《隔膜吸碱率的测定》进行测定。虽然这两个标准并非针对锂离子电池隔膜 ，但测试原理仍适用。因此，锂电池隔膜吸液率可通过式(6)进行算。

式(6)中，m0和m分别为隔膜浸泡前后的质量。

考虑到电解液的毒性和挥发性，实际测试时可采用与隔膜润湿性较好的有机溶剂进行测定，如无水乙醇、正丁醇、环己烷等、由于吸液率的测定结果波动较大，应重复测试多次并取平均值，此外操作过程中应该保持各次测试变量的一致性以减少误差 。

2.8 化学稳定性

化学稳定性主要是指隔膜电解液中的耐腐蚀性和尺寸稳定性。由于电解液中含有大量有机物质，因此要求隔膜在浸润时不能和电解液发生化学反应，同时要求有较好的尺寸稳定性，不发生胀缩和变形。目前尚无隔膜化学稳定性的相关测试标准，但要求用于制造隔膜的材料能够保证电池长时间正常使用。

具体的测试方法并无统一规定，例如在实验室中可将一定质量和尺寸的隔膜浸没到50℃的电解液中5h左右，然后取出隔膜，洗净并干燥后重新称量和测量尺寸，比较浸泡前后隔膜质量和尺寸的变化。目前市售锂电池隔膜中PE和PP隔膜均能满足化学稳定性要求，因此无须进行化学稳定性测试，而对于其他新开发的隔膜则有必要通过此测试探究其化学稳定性。

3 力学性能

3.1 穿刺强度

鉴于隔膜生产过程中的蜷曲缠绕和包装，电池的组装和拆卸，以及实际使用中反复充放 电等因素，要求隔膜必须具备一定的物理强度以克服上述过程中的物理冲击、穿刺、磨损和压缩等作用带来的损坏，因此需要考察隔膜的穿刺强度。具体测试方法可以参照 ASTM D3763-10《Standard TestM ethod for High Speed Puncture Properties of Plastics Using Load and Displacement Sensors》和ASTM F1306-90《Standard Test Method for Slow Rate Penetration Resistance of Flexible Barrier Films and Laminates》等标准，测试结果和穿刺针的规格、穿刺的速度以及夹具的尺寸大小有关系。根据大量的试验和观察，USABC对于锂离子电池隔膜的穿刺强度规定了指标，即测试结果不可以小于300g/mil (1mil=25.4 μm)。

3.2 混合穿刺强度

混合穿刺强度测试的是电极混合物刺穿隔膜造成短路时隔膜所受到的力，方法可以参照NASATM 2010-216099《Battery Separator Characterization and Evaluation Procedures for NASA’S Advanced Lithium-ion Bateries》或 GB/T 21302—2007《包装用复合膜、袋通则》。

混合穿刺强度一般用于电池发生短路概率的评估，由于锂离子电池的隔膜与正、负极的粗糙表面有接触，在电池的组装和使用过程中，电极表面有可能将隔膜刺穿，因此混合穿刺强度相对穿刺强度而言是一种动态的指标参数。USABC规定，锂离子电池隔膜的混合穿刺强度应大于100kgf／mil (1kgf=9．8N、1mil=25.4 μm)。

3.3 拉伸强度

拉伸强度是反映隔膜在使用过程中受到外力作用时维持尺寸稳定性的参数，若拉伸强度不够，隔膜变形后不易恢复原尺寸会导致电池短路。通常参照GB／T 1040．3-2006《塑料拉伸性能的测试》和ASTM D882-10《Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting》对隔膜的拉伸强度进行测试。测试过程中要注意夹具间距、拉伸速率以及试样尺寸等参数的设定。USABC规定，隔膜的拉伸强度须满 足如下条件：即当施加1000psi的外力时，隔膜的偏置屈服应小于2％。

4 热性能

4.1 热闭合温度

热闭合效应是隔膜对锂电池的一种特殊保护机制，即当电池的使用温度过高时，隔膜会 自动将原来可以让锂离子自由透过的微孔闭合，阻止锂离子在正、负极之间的交换，使 电池内阻增大，从而避免了因温度过高和电流过大而造成的短路甚至是爆炸的危险 。

但是隔膜的闭合性是单向不可逆的，即一旦发生自闭合效应，电池便报废、不再具有使用价值。隔膜通常采用聚合物作为基材，因此当电池的温度达到了隔膜基材的熔点时，聚合物熔融流动，从而导致原有的微孔结构闭合，即基材的熔点一般为隔膜的热闭合温度。目前市售隔膜中，PP单层隔膜的热闭合温度为160-165℃，PE单层隔膜的热闭合温度为130-135℃。

热闭合温度的测量主要依靠差示扫描量热法(DSC)和电阻突变法，图3是3种隔膜的DSC测试图，图4是Celgard 2325(PP／PE／PP)隔膜电阻随温度的变化曲线 。

图3 Celgard 2730(PE)、Celgard 2400(PP)、Celgard 2325(PP／PE／PP)隔膜 的DSC测试图

图4 Celgard 2325隔膜电阻随温度变化 曲线

从图3和图4中可分别发现，在热闭合温度附近有熔融峰的出现和电阻的突变。电阻突变法即在升温的条件下测试电池的电阻，当电阻瞬间升高时所对应的的温度便是隔膜的热闭合温度。具体操作过程可以参考UL 2591-2009《Standard for safety Outline of Investigation for Battery Separators》和INASA TM 2010-2l6099

4.2 熔融破裂温度

隔膜的熔融破裂温度是指温度达到热闭合温度后进一步上升，隔膜基材由于高温熔融而处于黏流状态，力学性能下降并自发破裂时的温度。由于隔膜破裂等效于电路中发生了短路，因此电池的电阻将下降为零。熔融破裂温度可以采用电阻突变法进行测定，即测试过程中电阻为零时所对应的温度，或者利用热机械分析法(TMA)进行测定。TMA法可以参照 NASA TM 2010-216099测定，该办法除可测熔融破裂温度外还可以获得隔膜 的收缩起始温度等信息(如表1所示 ) 此外，还可以在隔膜上附着一定质量的物体，再将隔膜置于程序升温环境中，通过观察重物掉落时的温度来大致估算熔融破裂温度。

表1 C elgard 不同隔膜TMA数据

例如，单层PP膜的熔融 裂温度比单层PE膜高约30℃，三层PP／PE／PP复合膜的闭孔 度和单层PE膜接近而熔融破裂温度却与单层PP膜相近，表明三层复合隔膜在较低的温度下闭孔后仍有30℃左右的温度范围保持较高的电阻，从而保证电池的安全。

4.3 热收缩率

由于在高温下隔膜易发生收缩形变，因此可以通过热收缩率来表征隔膜高温下的尺寸稳定性。例如，单层的PE隔膜放置在120℃下仅10min就有近10%的热收缩，对于锂离子电池隔膜而言，其热收缩率在90℃下放置60min时应小于5％。

当前隔膜行业对热收缩率的测试标准主要有GB／T 135l9-2016《包装用聚乙烯热收缩薄膜》、ASTM D 2732-08《Standard Test Method for Unrestrained Linear Thermal Shrinkage of PlasticFilm and Sheeting》、ISO 14616：2004《Plastics Heatshrinkable Films of Polyethylene， Ethylene Copolymers and Their M ixtures-Detenninat of Shrinkage Stress and Contraction Stress》、DIN53369：1976《Testing of Plastic Films；Determination of the Shrinking Stress》等。此外，还可以在实验室根据一定温度下隔膜面积的收缩值与原始面积之比简单估算，可用式(7)计算

式(7)中，S0是隔膜加热前的面积，S是隔膜加热发生收缩后的面积。例如，图5为实验室 中普通PE膜和经勃姆石表面涂覆的PE膜在不同温度下放置30min后的热收缩对比图，从隔膜热处理后的面积大小可以判断热收缩性能，但具体的热收缩率需借助式(7)计算。

图5 普通PE膜和经勃姆石表面涂覆的PE膜在不同温度下的热处理对比图

总体来说，实验室条件下隔膜热收缩率的计算并不能达到精准的程度，但基本能够满足定性分析的要求，且简单易行，只要保证同一批次隔膜的测试条件一致即可。

5 电化学性能

5.1 线性伏安扫描测试(LSV)

为了研究隔膜的电化学稳定性，通常对其进行线性伏安扫描测试。具体的操作方法是将隔膜夹在不锈钢片和金属锂片之间，组装成为扣式电池，其中不锈钢片作为工作电极、金属锂片作为参比电极，并用IVIUM电化学工作站对其测试。通常可以采用1.0mV／s的扫描速率，电压则可以从开路设置到6.0V。

5.2 电化学阻抗谱测试(EIS)

电化学阻抗谱是研究电化学界面过程的重要方法，被广泛应用于研究锂离子在碳材料和过渡金属氧化物中的嵌入和脱出过程，同时也被用于研究电池中隔膜对锂离子透过性的影响。一般情况下，用交流法测量的电化学阻抗谱图中，可以得到电池的内阻(和隔膜 的电阻有关)，因此可以用此方法得到电池的电荷转移电阻。采用IVIUM电化学工作站测试，频率为0.1Hz一100kHz。

5.3 循环性能(CP)

电池的循环性能主要由循环次数、首次放电容量和保留容量3个指标来衡量。电池连续重复进行多次的充放电行为称为循环充放电，电池循环充放电的次数称为循环次数；首次放电容量是指电池完全充满电后第一次的放电容量；保留容量是指完成一定次数的循环充放电后，电池依旧保持的放电容量。通常至少循环100次以后，得到的循环性能的数据才有说服力。因此，隔膜的性能优劣，直接影响到电池的循环性能。

5.4 离子电导率

离子电导率和离子电阻率互为倒数，实际测试得到的通常是电池的离子电阻，即体积电阻。而试验测试得到的离子电阻(Rb)是隔膜电阻(Rs)与电池中电解液的电阻(Re)之和，如式(8)所示 。

为便于计算，可忽略Re的影响，近似地认为Rs=Rb，再根据式(9)和(10)即可求得隔膜 的电导率(σs)。

式(9)～(10)中 ，ρs是隔膜的电阻率，为隔膜的有效面积(即电极片的面积)，d为隔膜的平均厚度。因此隔膜的电导率(σs)如式(11)所示 。

5.5 Mac-Mullin值

Mac-Mullin值(Nm)是指在饱和电解液中的多孔介质的电阻与相同体积的饱和电解液电阻的比值。因实际测得的电池体积电阻(Rb)也包含了隔膜的电阻(Rs)和电解液的电阻(Re)，因此只需再测量电解液的电阻值(Re)即可根据式 (12)计算Nm。

因此，Mac-Mullin值实际上比离子电导率更能够说明隔膜对锂离子的透过性，因为它消除了电解液的影响。

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