人們目前對電動車用鋰離子電池在碰撞工況下的力熱響應(yīng)尚未十分清楚，對電池及其組分材料的建模表征等研究也正在持續(xù)進(jìn)行。隔膜作為鋰離子電池中重要的組分材料，其失效會直接導(dǎo)致電池的正負(fù)極接觸而引發(fā)內(nèi)短路。所以深入研究電池隔膜的機(jī)械屬性，有助于從碰撞安全性的角度來選擇電池所用的隔膜。本文對四種電池隔膜進(jìn)行了試驗(yàn)，并以聚乙烯隔膜為例，建立了有限元模型。

前段日子，三星GalaxyNote7手機(jī)因電池起火事故成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，據(jù)MIT教授DonSadoway分析，這些電池起火很可能緣自壓制過緊的卷芯：一方面這種情況下隔膜更容易被正負(fù)極（如充電過程中負(fù)極表面析出的晶體等）刺破；另一方面隔膜上的孔隙被壓實(shí)導(dǎo)致電池內(nèi)阻增大溫升加劇[1]。由此可見電池隔膜對鋰離子電池的安全性起著重要的作用。除了手機(jī)等電子設(shè)備的應(yīng)用，鋰離子電池目前也廣泛用作電動車輛的儲能設(shè)備。

然而，人們目前對電動車用鋰離子電池在碰撞工況下的力熱響應(yīng)尚未十分清楚，對電池及其組分材料的建模表征等研究也正在持續(xù)進(jìn)行。隔膜作為鋰離子電池中重要的組分材料，其失效會直接導(dǎo)致電池的正負(fù)極接觸而引發(fā)內(nèi)短路。所以深入研究電池隔膜的機(jī)械屬性，有助于從碰撞安全性的角度來選擇電池所用的隔膜。本文對四種電池隔膜進(jìn)行了試驗(yàn)，并以聚乙烯隔膜為例，建立了有限元模型。

拉伸試驗(yàn)

參考標(biāo)準(zhǔn)ASTMD882設(shè)計條狀拉伸試件，總長60mm，標(biāo)距段長35mm，按寬度分為5mm、10mm、15mm、20mm和25mm五組。隔膜被夾在笛卡爾坐標(biāo)紙間，用剃刀沿機(jī)器方向（MD）、橫斷方向（TD）和兩個對角方向（+DD和-DD）共四個方向切成試件。試驗(yàn)在Instron5944單向拉伸試驗(yàn)機(jī)上完成，拉伸速度為25mm/min，用于測力的載荷傳感器量程100N，而應(yīng)變由數(shù)字圖像相關(guān)法（DIC）得到。

卷裝隔膜的四個制件方向（MD、TD、+DD和-DD）