本文由山东普创工业科技有限公司提供

碱性电池隔膜作为隔离正负极、承载电解液、疏导离子传输的关键材料,其微孔透气性能直接决定电池内阻、放电倍率、循环稳定性与使用安全。工业和信息化部发布实施的SJ/T 10171-2016《碱性电池隔膜基本性能的通用测试方法》,将透气度纳入隔膜强制检测项目,明确适配半透膜(水化纤维素膜、聚乙烯接枝膜等)与微孔膜(聚丙烯无纺布、尼龙毡等)全品类碱性电池隔膜,统一行业检测基准,消除不同实验室数据偏差,为隔膜原料进厂质检、生产过程监控、成品出厂核验提供标准化依据。

标准中透气度检测溯源传统三类经典测试方法:葛尔莱法、肖伯尔法、本特生法,分别适配不同透气区间隔膜样品。若检测设备无法同步兼容三种方法、压差控制精度不足、测试面积不匹配标准规定尺寸,极易出现检测数据失真,无法支撑合规性判定,因此适配多方法、高精度的一体化透气检测设备成为行业实验室刚需。

透气度测定仪
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透气度测定仪

SJ/T 10171-2016 规定的三类透气测试方法技术规范

结合标准条文与隔膜材料检测实操,三种方法核心测试条件区分清晰,对应不同检测场景:

  1. 葛尔莱法标准规定恒定压差 1.21kPa,采用 6.42cm² 有效测试面积,计量 100mL 空气穿透隔膜所需时长,数值直观反映微孔通畅程度,是碱性、锂电隔膜通用主流检测手段,适配中低透气度隔膜批量抽检。
  2. 肖伯尔法可选 1.00kPa 或 2.50kPa 恒定压差,通过固定时长下气体透过容积换算透气速率,适合高透气无纺布类隔膜,弥补葛尔莱法在大流量样品上的检测局限。
  3. 本特生法恒定压差 1.47kPa,样品夹紧稳定 5s 后直接读取气流量,测试速度快,适配产线高频快速筛查,多用于隔膜生产线在线质控环节。

同时标准明确试样预处理规范:隔膜样品需置于 40℃以下、10%~35% RH 温湿度环境静置 24h 完成平衡,两次间隔 1h 称重质量差不超过总质量 0.25% 后方可上机测试,温湿度波动会直接改变隔膜孔隙收缩状态,干扰透气度最终数值。

多法兼容检测设备如何匹配 SJ/T 10171-2016 合规检测需求

普创 PAPT-B01 透气度测定仪完整覆盖 SJ/T 10171-2016 透气度检测全部技术要求,同步兼容 GB/T 458-2008 纸纸板透气、GB/T 36363-2018 锂电隔膜两项配套国标,实现一台设备完成多品类薄膜、隔膜、纸质材料合规检测,核心技术设计贴合标准硬性指标:

(一)压差与容积精度匹配标准限值

仪器压差调控区间 0~3kPa,最小调节精度 0.01kPa,可精准锁定葛尔莱 1.21kPa、本特生 1.47kPa、肖伯尔 1.00/2.50kPa 标准压差;1L 超大测试容积,完全满足三种方法气体体积计量需求,规避小容积设备流量测算误差。

(二)标准化测试面积自由切换

通过简易面罩配件切换 6.42cm²、10.0cm² 两种标准有效面积:6.42cm² 匹配葛尔莱法隔膜测试规范,10.0cm² 适配本特生、肖伯尔法试样要求,夹具孔径 φ28.6mm,尺寸与标准试样规格完全统一,无需额外定制工装。

(三)全流程环境与密封性保障数据可靠

设备内置实时温湿度传感器,可全程记录测试腔环境参数,同步核验样品是否完成标准规定的 24h 温湿平衡;整机密闭结构漏气量≤1.0ml/h,杜绝漏气导致透气度检测虚高,满足第三方实验室 CNAS 数据溯源严苛要求。

(四)全域检测参数覆盖隔膜全透气区间

透气度测量范围 0.01~2.5μm/(Pa・s),透过速率 0.01~120ml/min,时间记录精度 0.1 秒,覆盖从致密涂覆隔膜到高透气无纺布隔膜全部材料区间;支持上位机软件联机存储、导出原始检测数据,完整留存测试压差、时长、温湿度、试样编号,符合标准检测报告存档规范。

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行业应用价值:

1.原材料质量把控,降低电池失效风险
隔膜透气度过低,电池充放电生成的内部气体无法及时释放,造成内压升高、漏液、鼓包;透气度过高则隔膜孔隙过大,易引发金属枝晶穿透,造成电池短路报废。依托符合 SJ/T 10171-2016 的标准化检测,企业可稳定筛选合格隔膜原料,从源头降低产品不良率。
2.工艺迭代数据支撑,优化隔膜制备技术
隔膜干法、湿法、陶瓷涂覆工艺调整,都会改变微孔结构。统一标准、统一设备测得的透气度数据,可横向对比不同配方、不同工艺样品差异,为隔膜孔隙率、涂覆厚度优化提供量化依据,助力新材料研发迭代。
3.产品合规交付,满足下游客户与质检机构核查
动力电池、民用碱性电池整机厂商、第三方检测实验室均以 SJ/T 10171-2016 作为隔膜验收依据。采用全标准兼容检测设备出具的原始检测记录、完整报告,可直接用于产品出厂质检、行业抽检、客户来料审核,省去重复复测流程,提升供应链质检效率。
4.跨品类通用检测,降低实验室设备投入成本
除碱性电池隔膜外,该套检测方案可延伸用于锂离子电池聚烯烃隔膜、透气纸、高分子微孔薄膜、燃料电池碳纸等材料检测,一台设备覆盖新能源、包装材料、造纸多领域质检需求,提升实验室仪器综合利用率。

设备参数:

测量范围:0.01-2.5um/(Pa.s)

分辨率:0.001um/(Pa.s)

透过速率:0.01-120ml/min (其他范围可选)

压差/范围:0-3KPa,精度:±0.01kPa(其他范围可选)

有效压差 :葛尔莱法1.21kpa±0.01kPa
本特生法1.47kPa±0.02kPa

肖伯尔法1.00 kPa±0.01kPa 或2.50±0.01kPa(气流量小于0.13ml/L)

测试面积:本特生法:50mm×50mm 有效面积:10.0±0.2c㎡

肖伯尔法:60mm×100mm 有效面积:10.0±0.2c㎡

葛尔莱法:50mm×50mm 有效面积:6.42c㎡

测试时间:1-999999 秒 ,精度:0.1秒

样品温湿处理:A.预处理: <40℃,10-35%RH 的大气条件 ,静置 24h

B.前后间隔 1h 称重之差不大于总质量的 0.25%,试样平衡

电源功率:220V,50Hz, 100w

重量:15kg

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随着碱性电池、储能电池行业品质管控日趋严格,以 SJ/T 10171-2016 为核心的隔膜透气度标准化检测体系,已成为产业链上下游通用技术语言。兼具三法兼容、高精度压差控制、标准化测试面积、环境实时监测的一体化透气度测定设备,解决了传统单一方法仪器适配性差、数据重复性低、无法满足多标准检测的痛点,推动隔膜透气性能检测从经验化人工操作转向自动化、标准化、可溯源的精密检测模式,为电池材料行业品质升级、合规生产提供可靠技术支撑。