試験要求事項
- リチウムイオン電池セルは、その機能に基づく様々な負荷がかかる多様なコンポーネントと材料で構成されています。
- 多くの種類の材料が使用されています：電極の材料はアルミニウム、銅製フィルム、ポリマーセパレーター (PE、PP)、黒鉛やチタン酸塩、電極コーティング、リチウム金属酸化物コーティング、アルミニウムベースのハウジング（固体ハウジングまたはラミネートフォイル）などから製造されています。
- 製造プロセスでは、材料は製造段階で機械的負荷を受け、そのような負荷に対応させる必要があります。バッテリーの動作中、使用される材料は電気化学的、熱的、機械的負荷にさらされます。
- したがって、引張応力、座屈抵抗、き裂強度、せん断強度、シールシーム強度、接着強度、耐パンクチャー性、弾性、温度応力、あるいは圧縮強度を決定する必要があります。さらに、一部のコンポーネントは、端子でのせん断やプリズムセルの安全バルブの耐パンクチャー性、または集電体の溶接シームの強度の簡単な検証などの機能試験にも合格する必要があります。リチウムイオン電池のパフォーマンスサイクルも理解する必要があり、そのためには、充電プロセス中の膨潤によって引き起こされる機械的なセル変形の取得が、電池セル環境の設計において重要な役割を果たします。 その他のチャレンジとして：幅広い温度範囲（-40〜 + 120℃）、耐振動性、繰返し負荷、および電気化学的影響による経年劣化プロセスも含まれます。
ツビックローエルの試験ソリューション
- 要求に応じて、試験は負荷レンジ1から10kNの万能試験機で行われます。
- 特に引張試験において重要な材料特性が優れたアラインメント性と空圧グリップによって繰返し性高く測定する事が出来ます。これにより大変薄い金属箔やプラスチックフィルム(<50µm)でもサンプルに影響を与えずにしっかりと掴むことが可能となっています。
- 非常に正確な力および変形センサーが主にシミュレーションプロセスでの高精度の材料特性の測定に使用されます。非常に薄い電極膜のひずみ値を決定するには、接触伸び計による試験片への影響がないことが特に重要です。ビデオやレーザー伸び計シリーズの非接触伸び計が、この種の試験には最適です。
- 熱の影響は、-80℃から+ 250℃の広い温度範囲の恒温槽で自由にシミュレーション可能です。
