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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 Prüfsysteme Probenvorbereitung

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 D5748 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 (ISO 8295 und ASTM D1894) 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.
  • Zur Probenvorbereitung ist der Folienstreifenschneider für Batteriefolien sehr gut geeignet.

Weiterführende Informationen

Zugeigenschaften Tafeln & Folien
ISO 527-3, ASTM D 882, ASTM D 5323
zu Zugeigenschaften Tafeln & Folien
Durchstoßfestigkeit Tafeln & Folien
EN 14477, ASTM F 1306
zu Durchstoßfestigkeit Tafeln & Folien
Reibungskoeffizient Kunststoff-Folien
ISO 8295, ASTM D1894, JIS K 7125, DIN 53375 (zurückgezogen)
zu Reibungskoeffizient Kunststoff-Folien
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