Thử nghiệm độ bền kéo màng phân cách trong pin xe điện

Tại sao lại xuất hiện màng phân cách trong pin xe điện?
Sự xuất hiện một tấm màng giữa cực âm và cực dương trong pin xe điện gọi là màng phân cách với mục đích ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch. Những màng phân cách này phải có khả năng chịu được các điều kiện khắc nghiệt từ quy trình sản xuất đến điều kiện môi trường.

Một bộ phận quan trọng của pin Li-on hay các loại pin điện phân lỏng khác, bộ phận phân tách giữa 2 cực trong pin là các màng thường được làm bằng polyme và phải đủ bền về mặt cơ học để chịu được hoạt động của cuộn dây trong quá trình lắp ráp pin.

Các đặc tính cơ học quan trọng mà nhà cung cấp phải kiểm soát là:
- Độ bền kéo
- Độ giãn dài
- Khả năng chống đâm thủng.

Để đảm bảo được các đặc tính trên, chúng tôi đưa ra giải pháp thử độ bền kéo màng phân cách trong pin xe điện theo tiêu chuẩn ASTM D882 như sau:
- Tiêu chuẩn ASTM D882 phác thảo thử nghiệm độ bền kéo của màng nhựa mỏng, thích hợp để thử nghiệm màng phân cách polyme trong pin. Instron cung cấp các sản phẩm với độ chính xác và các thông lượng vượt trội thích hợp cho các phòng thí nghiệm.
- Thử nghiệm theo tiêu chuẩn này cần chuẩn bị các mẫu có độ dày nhỏ hơn 1mm, được tiến hành trên máy kéo nén vạn năng với tốc độ không đổi như Máy kéo nén dòng 3400 và 6800.

Trong suốt quá trình thử nghiệm, mẫu vật được kéo căng cho đến khi bị đứt. Tốc độ biến dạng ban đầu phụ thuộc vào độ giãn dài tối đa của mẫu khi đứt.
Một yếu tố quan trọng trong thử nghiệm theo tiêu chuẩn ASTM D882 là sử dụng tải trước thích hợp. Các mẫu thử có màng mỏng thường được thả lỏng và không bị căng khi được đưa vào kẹp để thử nghiệm. Tải trước, có thể dễ dàng định cấu hình trong phần mềm thử nghiệm Bluehill Universal, giúp loại bỏ bất kỳ độ chùng nào trong mẫu trước khi ghi dữ liệu trong quá trình thử nghiệm, đảm bảo rằng kết quả chính xác và có thể lặp lại.

Vì mẫu là các màng mỏng polyme nên việc lựa chọn ngàm kẹp cũng là 1 vấn đề quan trọng cần được đề cập tới. Đối với thử nghiệm màng phân cách trong pin xe điện này thì ngàm kẹp khí nén là 1 lựa chọn tối ưu, cung cấp áp suất đầu áp giúp kẹp giữ chặt mẫu trong suốt quá trình thử nghiệm.

Với Extensometer (dụng cụ đo độ giãn dài) Instron ưu tiên sử dụng dụng cụ đo độ giãn bằng video không tiếp xú, đây là giải pháp tốt nhất để kiểm tra màng mỏng, vì máy đo độ giãn dạng clip-on làm nặng mẫu, trong khi các mép dao có khả năng làm rách mẫu trong quá trình kiểm tra. Máy đo độ giãn dài video AVE2 của Instron có thể đo sức căng xuống đến một micrômet mà không cần tiếp xúc vật lý với mẫu vật.

Tham khảo Máy thử độ bền kéo màng phân cách trong pin xe điện