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Pr├╝fung von Elektrodenfolien

Die Pr├╝fung von Elektrodenfolien f├╝r Lithium-Ionen-Batterien erfolgt im Zugversuch oder im Durchsto├čversuch

Pr├╝fanforderung

  • ZugversucheÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇő werden an allen folienartigen Werkstoffen einer Batteriezelle durchgef├╝hrt. Hier werden vor allem Aluminium- und Kupferfolien, Polymer-Separatoren oder Folienwerkstoffe f├╝r Schutzfunktionen wie z.B. bei Pouchzellen auf Zugfestigkeit und Dehnung gepr├╝ft. Diese Folien k├Ânnen je nach Einsatzgebiet geringe Foliendicken von < 10┬Ám aufweisen und m├╝ssen von Pr├╝fmaschinen sicher und wiederholbar gepr├╝ft werden k├Ânnen. Wichtig f├╝r die genaue Bestimmung der Werkstoffeigenschaften ist die vertikale Ausrichtung der Probe, das vorsichtige Klemmen und die ber├╝hrungslose Ermittlung der L├Ąngen├Ąnderung mittels Video- oder Laser-Extensometer. Besondere Aufmerksamkeit erfordern Lithium-Metall Folien, da deren Zugfestigkeit nur in inerter Umgebung bestimmt werden k├Ânnen. Daf├╝r sind besondere Schutzgaskammern, Probenvorbereitung und Probenmanipulation erforderlich.
  • Die H├╝llen von Pouchzellen bestehen aus einem laminierten Schichtverbund. Diese werden fest miteinander verschwei├čt um die strukturelle Stabilit├Ąt und die definierte Dichtheit der Zelle zu gew├Ąhrleisten. Bei der Siegelnahtpr├╝fung werden im Zugversuch die maximalen Zugkr├Ąfte ermittelt.
  • Separator-Folien isolieren Anode und Kathode elektrisch bei gleichzeitiger Durchl├Ąssigkeit von Lithium-Ionen. Der Separator muss f├╝r die Lebensdauer der Zelle einen Kurzschluss verhindern. Im Durchsto├čversuchÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇő wird die Widerstandsf├Ąhigkeit der Folie gegen definierte Eindringk├Ârper ermittelt.

ZwickRoell Pr├╝fl├Âsung

  • Pr├╝fungen werden je nach Anforderung mit universellen Pr├╝fmaschinen im Kraftbereich von 1 bis 10 kN durchgef├╝hrt.
  • Wichtige Materialkennwerte, vor allem in der Zugpr├╝fung, k├Ânnen durch leichte Ausrichtbarkeit und adaptierte pneumatische Probenhalter wiederholbar ermittelt werden. So k├Ânnen auch sehr d├╝nne metallische und Kunststoff-Folien (<50┬Ám) ohne Quetschen oder Knicken sicher gehalten werden.
  • F├╝r die Messung hochgenauer Werkstoffeigenschaften, die vor allem in der Simulation verwendet werden kommen vor allem sehr genaue Kraft- und Verformungssensoren zum Einsatz. Speziell f├╝r sehr d├╝nne Elektrodenfolien ist es bei der Ermittlung von Dehnungswerten wichtig, dass keine Beeinflussung des Pr├╝flings durch ber├╝hrende L├Ąngen├Ąnderungsaufnehmer erfolgt. Hierf├╝r eignen sich ber├╝hrungslose video- oder laserbasierte L├Ąngen├Ąnderungsaufnehmer der Reihe videoXtens oder laserXtens ideal.
  • Thermische Einfl├╝sse k├Ânnen mit einer Temperierkammer in einem gro├čen Temperaturbetreich von -80┬░C bis +250┬░C frei simuliert werden.

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