锂电池极片剥离强度测试步骤

电源/新能源

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描述

剥离强度,是指粘贴在一起的材料,从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力。剥离时角度有90°或180°,单位为:(N/m)。它反映材料的粘结强度。

在电池制作过程中,工程师通常需要手机样品制程数据,其中极片剥离强度是很重要的一项,它直接反映的是电池极片上活性材料与集流体铜/铝的粘结效果;若剥离强度过低,随着活性材料循环膨胀,脱离集流体电失活,电池衰减加快。通过跟踪每批次实验电池极片的剥离强度,可提前识别该风险,暂停制作,节省时间、成本。

通常,业内采用万能拉力试验机进行测试。并且该设备可测试多种试验,例如,隔膜的拉伸强度、穿刺强度;胶片、箔材、的弹性模量、拉伸强度等。

其中极片剥离强度测试步骤如下:

1、裁切极片

取辊压后正/负极片,用定制的刀模裁切极片,一般长度400mm*宽10-50mm。 

2、粘贴固定极片

取一块平整的薄钢板,长度约200-300mm,宽度约40-60mm;首先在钢板中心贴上一条双面胶(长度大于样品测试长度即可,与极片等宽),用力抚平,保证双面胶紧密贴合在钢板中心。揭开双面胶,将极片贴合在胶条上,必须保证极片与胶纸完成匹配贴合,否则测试剥离力的宽度发生变化,测试值不准确,并且剥离曲线会出现跳点或波浪。

锂电池

3、安装测试

如图所示,拉力机上有上下两个夹子,将已粘贴固定极片的钢板插入下夹内,垂直固定;将未贴胶的极片插入上夹内固定,使贴合在胶纸上的极片与上夹固定的极片成180°(或90°)。固定好测试样品后,首先校准清零,设定测试宽度,极片剥离长度50-150mm,剥离速50-100mm/min,然后开始测试,即可得到剥离强度曲线及平均值。处理数据时,将测试开始和结束时两段删除,即可得到标准曲线。

4、拓展

双面胶纸的选择,我们测试的是极片水,活性材料与箔材的粘结强度;那么选取的胶纸粘接强度不能太小,因为胶纸强度太小,则剥离开的果面实质上是活性材料本身。这可以从剥离后极片状态判断,若极片上基本无活性材料残留,则测试符合;若残留完整的材料,则该胶纸粘结力不够或未完全与极片贴紧。此时,测试的是活性颗粒间的粘结力,也就是Binder的内聚力。

编辑:黄飞

 

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