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Prüfung von Separatoren

Separatoren spielen eine entscheidende Rolle für die Effizienz, Lebensdauer und Sicherheit von Lithium-Ionen Batteriezellen. Die wichtigsten prüftechnischen Anforderungen an Separatoren werden mit dem Zug- und dem Durchstossversuch abgedeckt.

Prüfanforderung

  • Separatoren spielen eine entscheidende Rolle für die Effizienz, Lebensdauer und Sicherheit von Batteriezellen. Ihre Aufgabe ist es zum einen die Elektroden verlässlich elektrisch voneinander zu isolieren und zum anderen den Energiefluss mittels des Lithium-Ionen Austausches sicherzustellen. Die wichtigsten prüftechnischen Anforderungen an Separatoren werden mit dem Zugversuch nach ISO 527-3 und ASTM D882 sowie dem Durchstossversuchen nach EN 14477, ASTM D 5748 und ASTM F1306 abgedeckt. Diese Versuche werden auch in elektrolytbenetztem Zustand durchgeführt um die mechanischen Kennwerte möglichst realitätsnah zu bestimmen.
  • Ein weiteres wichtiges Verhalten des Separators im Zusammenspiel mit den Elektroden ist die Ermittlung der Reibungskoeffizienten zwischen Elektrodenbeschichtung und Separator. Vor allem für die Einstellung der Produktionsparameter in den Wickelprozessen sind entsprechende Kennwerte wichtig.
  • Neben den Prüfungen bei Raumtemperatur werden zunehmend auch Prüfungen bei betriebsnahen Temperaturen im Bereich von -20°C  bis + 50°C durchgeführt.

ZwickRoell Prüflösung

  • Für diese Prüfungen mit geringen Prüfkräften bis 5 kN eignet sich die ZwickLine ideal für norm-konforme aber auch Prüfungen in Forschung und Entwicklung. Der Lastrahmen ist kompatibel mit allen notwendigen Werkzeugen und ermöglicht den schnellen Wechsel zwischen den einzelnen Prüfungen.
  • Für Prüfungen die eine Temperierkammer erfordern bietet die Allroundline die erforderliche Arbeitsraumgröße um Kammer und Werkzeuge kombiniert zu verwenden.

Weiterführende Informationen

Zugeigenschaften

ISO 527-3, ASTM D 882, ASTM D 5323
Normgenaue Bestimmung der Zugeigenschaften an Tafel- und Folienwerkstoffen nach ISO 527-3.
zu Zugeigenschaften

Durchstoßfestigkeit

EN 14477, ASTM F 1306
Die Durchstoßfestigkeit ist interessant, wenn Folien als Verpackungsmaterial z.B. für Lebensmittel oder für scharfkantige Teile verwendet werden. Sie wird beschrieben in den Normen EN 14477, ASTM F 1306.
zu Durchstoßfestigkeit

Reibungskoeffizient COF

ISO 8295, ASTM D 1894, JIS K 7125, DIN 53375
Der COF gibt u.a. Hinweise auf Oberflächenstruktur und Bedruckbarkeit. Damit ist der Haft- und Gleitreibungskoeffizient besonders für Folienwerkstoffe interessant, die auf Verpackungs- und Druckmaschinen weiterverarbeitet werden.
zu Reibungskoeffizient COF
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