Testen van elektrodefilms
Elektrodefilms voor lithium-ion batterijen gebeuren met trektests of doorsteektests
Testvereisten Testoplossing Video Testsystemen Samplevoorbereiding
Testvereisten
- Trektests worden uitgevoerd op alle film-achtige materialen van een batterijcel. Vooral aluminium of koperfilms, polymeerseparatoren of beschermfolie voor de cellen worden getest op treksterkte en verlenging. Afhankelijk van hun toepassing hebben deze folies een dikte van < 10µm en moeten ze op een betrouwbare manier getest worden in een materiaaltestmachine met een goede herhaalbaarheid. De verticale uitlijning van het sample, een voorzichtige inklemming en contactloze bepaling van de rek via video- of lasergebaseerde extensometers zijn belangrijke factoren om rekening mee te houden bij het bepalen van precieze materiaaleigenschappen. Dit is in het bijzonder het geval voor lithiumfilms, aangezien hun treksterkte enkel bepaald kan worden in een inerte omgeving. Hiervoor zijn speciale beschermgaskamers, samplevoorbereiding en samplebehandeling nodig.
- Het omhulsel van de cellen bestaat uit een gelamineerd composiet. Deze worden stevig samengelast en getest om de structurele stabiliteit en vastheid van de naad van de cellen te verzekeren. Voor gelaste naden wordt een tensile test gebruikt om de maximale trekkracht te bepalen.
- Separatorfilms isoleren de anode en kathode elektrisch maar laten migratie van lithium-ionen toe.
ZwickRoell testoplossing
- Afhankelijk van de vereisten worden tests uitgevoerd met universele testmachines in een krachtbereik van 1 tot 10 kN.
- Belangrijke materiaaleigenschappen kunnen, vooral bij de trektest, herhaalbaar gemeten worden met behulp van eenvoudige uitlijning en aangepaste persluchtklemmen. Zo kunnen ook zeer dunne films uit metaal of kunststof (<50µm) ingeklemd worden zonder pletten of knikken.
- Voor de uiterst nauwkeurige meting van materiaaleigenschappen bestemd voor simulaties worden kracht- en verplaatsingssensoren gebruikt. Bij de bepaling van de rekwaarden op zeer dunne elektrodefilms is het van bijzonder belang dat het sample geen invloed ondervindt van contacterende extensometers. Contactloze video- of laserextensometers uit de videoXtens of laserXtens reeks zijn ideaal voor deze toepassing.
- Thermische invloeden kunnen vrij nagebootst worden met een temperatuurkast in een breed temperatuurbereik van -80°C tot +250°C.
