動力鋰離子電池用 陶瓷涂覆隔膜 第2部分:水分含量-卡爾費休水分測試

T/SGX 002-2018 動力鋰離子電池用 陶瓷涂覆隔膜 第2部分: 水分含量

范圍
本標準規定了動力鋰離子電池用 陶瓷涂覆隔膜 第2部分: 水分含量的術語和定義、技術要求、測試方法、標識、包裝、運輸、貯存和注意事項等。 本標準適用于汽車動力、儲能等鋰離子電池專用隔膜。

術語和定義
下列術語和定義適用于本文件。
鋰離子電池隔膜  lithium-ion battery separator
應用于鋰離子電池中的一種多孔膜，其主要作用是使電池正、負極分隔開來，防止正、負極接觸短路，具備阻隔電子，導通電解質離子的作用。
動力鋰離子電池隔膜  power lithium-ion battery separator
用于汽車動力、儲能等專用鋰離子電池隔膜。
陶瓷涂覆隔膜  ceramic coating separator
將高耐熱性和高介電常數的微米、亞微米或納米級的無機金屬顆粒(本標準中指三氧化二鋁(Al₂O₃)、勃姆石(AlOOH)兩種)，涂覆于鋰離子電池隔膜表面形成的一種新型隔膜稱為陶瓷涂覆隔膜。
水分含量  moisture content
隔膜中的含水率。
折皺  crimp
隔膜表面未被展平的折痕。
針孔  pinhole
隔膜表面穿透的小孔。
劃傷  scratch
隔膜表面受到外力導致的微孔結構嚴重受損。
雜質  impurity
嵌在膜內或吸附在膜面的異物。
污漬  stains
隔膜表面黏附的油漬、水漬等。
弧形  camber
將1m隔膜展平放在平臺, 隔膜彎曲部分弧頂到產品兩端連線的垂直距離。
翹邊  lifting edge
膜卷邊緣翹起。
剝離強度  peel strength
在規定的剝離條件下，使陶瓷凃覆隔膜的基材與涂層分離時單位寬度所能承受的載荷,單位為牛每米(N/m)。
透氣阻力  air resistance
一定體積的氣體，在一定壓力條件下通過單位面積的隔膜所用的時間。
拉伸強度  tensile strength
見 GB/T 1040.1 的4.3.3，單位為千克力每平方厘米(kgf/cm²)。
斷裂伸長率  elongation at break
試樣在拉伸過程中，斷裂時的長度的增量與初始距離的比值，單位為百分數(%)。
單位穿刺強度  unit puncture strength
試樣被穿刺針刺穿時的力，單位為克每微米(g/μm)。
熱收縮率  heat shrinkage
試樣在一定溫度條件下，放置一定時間前后隔膜的尺寸變化率，單位為百分數(%)。

技術要求
材料
基材
材料為聚丙烯制成的單向拉伸鋰離子電池隔膜或聚乙烯制成的雙向拉伸鋰離子電池隔膜。
涂層
材料為納米、亞微米或微米級的氧化鋁或勃姆石。
外觀
隔膜外觀
隔膜的外觀應符合表1的要求。


膜卷外觀
膜卷的外觀應符合表2的要求。


尺寸
單點厚度
單點厚度偏差應符合表3的要求。


寬度
寬度偏差應符合表4的要求。


涂層與基材的粘結性能
剝離強度
涂層與基材之間的剝離強度≥20N/m。
刀片分切
涂層不成塊狀脫落。
鋰離子電池電解液浸泡
涂層不脫落。
物理性能
物理性能應符合表5的要求。


電性能
電氣強度
電氣強度≥20V/μm。

試驗方法
水分含量
按照附錄A的要求進行。

附錄A 《水分含量試驗方法》
本附錄規定了陶瓷涂覆隔膜的水分含量的試驗方法。
本附錄參照 GB/T 6324.8-2014《有機化工產品試驗方法 第8部分：液體產品水分測定卡爾·費休庫侖電量法》中規定了液體產品中痕量水分含量的測定，液體樣品和固體樣品測定原理通用。

方法概要
本方法應用卡爾·費休庫侖電量法原理。加熱固體樣品，使樣品中的水分氣化，利用干燥載氣將氣化的水分帶入反應瓶，水分與反應瓶中的卡爾費休試劑反應，利用反應瓶中的電位變化指示反應終點，并依據法拉第電解定律計算出樣品中的水分含量。

試驗儀器
卡爾費休水分測試儀，包括KF水分儀、滴定杯、卡式爐。
儀器應滿足以下要求：
a) 通入卡式爐的載氣需經過兩級分子篩干燥；
b) 卡式爐與滴定杯的連接管道應使用保溫套包覆；
c) 電位分辨率: ≤0.1mv；
d) 樣品瓶：根據各儀器廠家設備型號進行配置。

試劑
庫倫法卡爾·費休專用試劑。

試驗環境
露點溫度≤-35°C  溫度: 25±5°C

試驗方法
試樣制備
用精度為0.001g的電子天平稱取質量m(單位g，建議質量0.15g-0.30g)的試樣，在露點溫度≤-35°C，溫度25±5°C的條件下密封于樣品瓶中，同時密封一個空白的樣品瓶。
測量
使用卡爾費休水分儀測量空白樣品瓶中的水分含量m1(ug)、裝置有試樣的樣品瓶中水分含量m2(ug)。
結果表述
試樣水分含量(ppm)=(m2-m1)/m


京都電子KEM 卡爾費休水分測試儀 MKC-710M/S+ADP-611