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隨著新能源汽車和儲能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，鋰離子電池技術(shù)的可靠性和安全性成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。在電池結(jié)構(gòu)中，封裝膜和隔膜等功能性薄膜的氣體阻隔性能直接影響電池的壽命和性能穩(wěn)定性。微量的氧氣或水分滲透，均可能導(dǎo)致電池容量衰減、內(nèi)部腐蝕或熱失控等問題。
因此，準(zhǔn)確評估薄膜材料的氧氣透過率（OTR）和水蒸氣透過率（WVTR）成為確保電池質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
薄膜阻隔性能：電池安全與性能的隱形防線
在鋰離子電池的結(jié)構(gòu)體系中，功能性薄膜材料，如封裝膜（如鋁塑復(fù)合膜）與隔膜（如多孔PP、PE基膜或陶瓷涂覆膜）發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。這些薄膜不僅負(fù)責(zé)物理隔離，更承擔(dān)著維持電池內(nèi)部微環(huán)境穩(wěn)定的“第一道防線”——即對外部氣體與水汽的阻隔屏障。
對于電芯而言，氧氣滲透可能引發(fā)正極材料氧化失活、電解液分解或形成氣體；而水蒸氣則更容易導(dǎo)致鋰鹽水解、形成HF等腐蝕性副產(chǎn)物，損害電極與隔膜結(jié)構(gòu)，最終造成容量衰減、內(nèi)阻上升甚至熱失控等安全隱患。
因此，為確保電池具備長期儲存穩(wěn)定性與復(fù)雜環(huán)境下的服役可靠性，封裝與隔膜材料的WVTR（水蒸氣透過率）與OTR（氧氣透過率）必須控制在極低水平。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，阻隔性優(yōu)劣已成為判斷材料適配性和評估新型電池體系可靠性的重要指標(biāo)。
隨著鋰電池應(yīng)用場景的不斷拓展（如高溫儲能、動力汽車、氣候戶外設(shè)備），各國標(biāo)準(zhǔn)體系也對薄膜阻隔性能提出了系統(tǒng)性要求與評估方法。也正因此，阻隔性能測試不僅是材料研發(fā)中的關(guān)鍵步驟，更是電池系統(tǒng)性能驗(yàn)證與市場準(zhǔn)入的基礎(chǔ)支撐。
英國希仕代 Systech：鋰電薄膜阻隔性測試的理想解決方案
作為工業(yè)物理旗下的英國品牌，Systech 希仕代氣體滲透率測試領(lǐng)域擁有數(shù)十年經(jīng)驗(yàn)。其基于等壓法（Equal Pressure Method）原理設(shè)計(jì)的 8101e 氧氣透過率測試儀與 7101 水蒸氣透過率測試儀，為鋰電薄膜材料的專業(yè)測試需求提供了可靠保障。
1. 英國SYSTECH 8101e 氧氣透過率分析儀，精準(zhǔn)評估封裝膜與隔膜的 OTR
適用標(biāo)準(zhǔn)：ASTM D3985、ASTM F1307、ASTM F1927、DIN 533803-3、JIS 7126、ISO CD 15105-2 等國際標(biāo)準(zhǔn)。
參數(shù)與特點(diǎn)：
測試方法：采用等壓法與高靈敏度的 eMetric™ 庫侖傳感器，確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。
測試范圍：0.05 至 432,000 cc/(m2·day)，覆蓋從超高阻隔到中等阻隔材料的測試需求，可以在幾分鐘內(nèi)從濕測試切換到干測試。
核心優(yōu)勢：等壓模式下無需抽真空，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，測量重復(fù)性高；傳感器響應(yīng)快，支持長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行；最多可擴(kuò)展至 32 個(gè)測試單元。
典型應(yīng)用：
英國 SYSTECH 8101e 氧氣透過率分析儀可廣泛應(yīng)用于鋰電池封裝膜材料的性能評估與工藝驗(yàn)證。
在研發(fā)階段，可用于比較不同阻隔層涂布方案（如 PVDC、PVD、Al?O? 涂層等）對鋁塑復(fù)合膜整體 OTR 性能的影響，輔助材料選型與涂布參數(shù)優(yōu)化。
在可靠性測試階段，則可用于模擬熱老化、濕熱循環(huán)等加速應(yīng)力條件下，檢測封裝膜氧氣透過率的變化趨勢，驗(yàn)證其長期氣密性穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)能力。
適用材料：PET/Al/PE 復(fù)合膜、涂布膜、電池隔膜膜材、包裝材料等。
2. 英國SYSTECH ：7101 水蒸氣透過率分析儀，精準(zhǔn)模擬電池服役濕熱條件
適用標(biāo)準(zhǔn)：ASTM F 1249、ASTM F3299-18、DIN 53122-2、ISO 15105-2、ISO 15106-3 等國際標(biāo)準(zhǔn)。
參數(shù)與特點(diǎn)：
測試方法：采用等壓法，采用先進(jìn)的高靈敏度P2O5五氧化二磷庫侖傳感器技術(shù)，通過控制腔體兩端濕度差異實(shí)現(xiàn) WVTR 測量。
測試范圍：0.002 至 1000 g/(m2·day)，滿足對鋰電池薄膜類材料在超低濕環(huán)境下的敏感測試需求。
核心優(yōu)勢：自動化控溫控濕系統(tǒng)，可精確控制測試溫濕條件；適合高濕、高溫、耐久性等應(yīng)力狀態(tài)下的長期測試；支持多通道擴(kuò)展（衛(wèi)星單元），靈活滿足多樣化測試需求。
典型應(yīng)用：
英國 SYSTECH 7101 水蒸氣透過率分析儀廣泛應(yīng)用于鋰電隔膜材料的濕氣阻隔性能測試與工藝優(yōu)化評估。
7101 水蒸氣透過率分析儀可用于定量比較不同基材（如單層PP、PE、多孔復(fù)合膜）及其陶瓷涂層（如 Al?O?、SiO?）在提升水蒸氣阻隔性能方面的實(shí)際效果，為材料性能提升與配方改良提供科學(xué)依據(jù)。
同時(shí)，在材料開發(fā)初期，7101 也可作為快速篩選工具，用于評估不同膜型與涂布參數(shù)對 WVTR 的敏感性變化，支持企業(yè)開展新材料導(dǎo)入驗(yàn)證與質(zhì)量一致性控制。
適用材料：PP/PE 多孔隔膜、含 SiO? 陶瓷涂層隔膜、鋁塑膜表層膜材等。
應(yīng)用于鋰電封裝與隔膜研發(fā)的典型場景
英國制造，穩(wěn)定供應(yīng)：動蕩局勢下的可靠選擇
英國希仕代 Systech 的 8101e 與 7101 系列透氧透濕設(shè)備均為英國制造原裝設(shè)備，在當(dāng)前復(fù)雜的中美貿(mào)易環(huán)境下，憑借英國產(chǎn)地優(yōu)勢與穩(wěn)定的歐洲供應(yīng)鏈，成為眾多亞太地區(qū)客戶可靠選擇。
設(shè)備符合廣泛的國際標(biāo)準(zhǔn)，并已應(yīng)用出口至中國、越南、韓國、日本等鋰電制造集中地區(qū)，并由工業(yè)物理亞太服務(wù)中心（上海及香港）提供本地化技術(shù)支持與售后響應(yīng)。
工業(yè)物理香港 · 亞太技術(shù)與服務(wù)中心
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注1：部分圖源：Google Images
注2：參考文獻(xiàn)
· Li et al. (2020). Gas barrier properties of polymer-based multilayered battery pouch films. Journal of Membrane Science
· GB/T 31354-2014《鋰離子電池用鋁塑復(fù)合膜》
· IEC 62660-2:2022《電動汽車用鋰離子電池性能試驗(yàn)方法》
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