Sayfanın içeriğine git

Elektrot kaplamalarının test edilmesi

Elektromobilite için lityum iyon pillerin hizmet ömrü için, yapışma gücü arasında Aktif malzeme kaplamaları ve elektrotlar (Al veya Cu folyo), aktif malzeme kaplamanın sertliği/rijitliği/sıkıştırılabilirliği ve eğilme mukavemeti veSürtünme katsayısı arasında büyük önem taşıyan hücre konumları.

Aktif malzeme kaplamaları ve elektrotlar (Al veya Cu folyo) arasındaki yapışma kuvvetinin belirlenmesi

Test gereksinimi

  • Mekanik özelliklere ek olarak, bu bağlantı pilin iç iletkenliği için belirleyici olduğundan, iletken folyo üzerindeki tek veya çift taraflı kaplamaların yapışma gücü büyük önem taşımaktadır. Yapışkanlık gücü de pilin yaşı ile değişir ve bu nedenle bağlantının kalıcı olarak garanti edildiğinden emin olunmalıdır.
  • Aktif malzeme ile alt tabaka arasındaki mekanik yapışma kuvveti farklı şekillerde belirlenebilir: En yaygın yöntem, en basiti olduğu için, 90° veya 180° soyma açısı ile soyulma çekme testidir. Her iki varyantta da kaplanmış film bir taşıyıcı malzemeye uygulanır ve ardından belirtilen soyma açısında test cihazından çekilir. Prosedürler standart değildir ve bu nedenle karşılaştırılabilir hale getirmek çok zordur. Bozulma türünün (koheziv veya yapışkan arıza) önemli niteliksel değerlendirmesi bu yöntemle yalnızca sınırlı ölçüde mümkündür. Bu testlerin diğer dezavantajları, yüksek malzeme tüketimi ve karmaşık numune hazırlamadır.
  • "Z-Direction" yapışma cihazı kullanılarak yapışkan gücünün güvenilir bir şekilde belirlenmesi mümkündür. Burada bir numune cihazı kullanılarak aynı anda 5 numune hazırlanır. Test cihazı, her numune için aynı şekilde tanımlanan temas basıncı ve süresi parametrelerini otomatik olarak gerçekleştirir. Daha sonra her bir numune Z yönünde soyulur ve net bir maksimum yapışma gücü değeri belirlenir. Çok verimli numune hazırlama ve yüksek tekrarlanabilirliğe ek olarak, bu yöntem aynı zamanda kırılma modelinin kohezyon ve yapışma bileşenlerinin net bir şekilde belirlenmesini sağlar.

Video

Yapışkan çekme cihazı "Z-Direction" ile yapışkan kuvvetinin belirlenmesi

ZwickRoell Test Çözümü

  • Bir sıkıştırmada beş tanımlanmış numunenin çıkarılması için özel bir cihaza sahip test makinesi.
  • 90° veya 180° soyulma testleri için standart test cihazları

Aktif malzeme kaplamanın sertliğinin/sertliğinin/sıkıştırılabilirliğinin belirlenmesi

Test gereksinimi

  • Pil üretimindeki en büyük zorluk elektrot kaplama işlemidir. Pilin güvenli çalışması için, aktif malzemenin mükemmel mekanik stabilitesi ve tahmin edilebilir yaşlanma davranışı sağlanmalıdır. Burada önemli bir test, kaplama sertliği ve kaplama sertliği gibi mekanik özelliklerin belirlenmesidir.
  • Bu parametreleri bilmek, kaplama proseslerinin optimizasyonunu sağlar ve geliştirme ve üretim sürecinde farklı kimyasal bileşenlerin etkilerini gösterir.
  • Verimliliği artırmak için ayrıca taşıyıcı malzeme üzerindeki kaplamanın kullanılabilir genişliğinin olabildiğince geniş ve homojen olması gerekmektedir. Aletli sertlik penetrasyon süreçleri kullanılarak, kaplama kenar alanlarındaki üretimle ilgili kalite dalgalanmaları tanınabilir ve azaltılabilir.

ZwickRoell Test Çözümü

  • Üniversal nanomekanik test cihazı ZHN, malzemelerin ve kaplamaların sertlik değerlerini ve elastisite modülünü yüksek hassasiyetle belirler. Farklı penetrasyonlar, ilgili kaplama özelliklerine adaptasyona izin verir.
  • ZHU sertlik ölçüm kafası yöntemleri, kaplamaların mekanik özelliklerinin hızlı ve kolay bir şekilde kontrol edilmesini sağlar. ZHU, bir malzeme test cihazına esnek ve hızlı bir şekilde kurulabilir ve entegre kuvvet dönüştürücüsü ve dijital konum ölçüm sistemi ile son derece hassas ölçüm sonuçları sağlar.

Aktif malzeme kaplamanın eğilme mukavemetinin belirlenmesi

Test gereksinimi

Elektrotların aktif malzemesi, kimyasal bileşime ve seçilen üretim sürecine bağlı olarak çok farklı mekanik özelliklere sahip olabilen 50 – 100µm kalınlığında bir kaplamadır. Bunları bilmek, çıktı hızı, silindir açısı ve ön gerdirme kuvvetleri gibi üretim parametreleri için en uygun ayarları tanımlamak için önemlidir. 2 nokta eğme cihazı kullanılarak eğilme mukavemetinin belirlenmesi, kaplamanın bozulmadan kaldığı ve iletken folyo ile aktif malzeme arasındaki temasın korunduğu izin verilen maksimum bükülme açısının veya yarıçapının belirlenmesini de mümkün kılar.

ZwickRoell Test Çözümü

2 nokta eğme cihazı ve entegre yüksek çözünürlüklü kuvvet dönüştürücü ile ZwickiLine

Hücre katmanları arasındaki sürtünme katsayısının belirlenmesi

Test gereksinimi

Dinamik ve statik sürtünme katsayılarının belirlenmesi, kuru üretim sürecinde birbirine temas eden iki hücre tabakasının davranışının daha iyi anlaşılmasını sağlar. Ancak folyo ile taşıma silindiri arasındaki sürtünme de bu şekilde belirlenebilir ve ayarlanan silindir basınçlarının, ön gerilimlerinin veya silindir hızlarının folyoları ve yüzeylerini olumsuz etkilememesi sağlanabilir.

ZwickRoell Test Çözümü

ZwickiLine 2 nokta eğme cihazı ve entegre yüksek çözünürlüklü kuvvet dönüştürücü ile

Daha fazla bilgi

An Overview of Efficient Testing Tools for the Mechanical Characterization of Lithium-ion Cell Materials

Mechanical testing is becoming increasingly important ass requirements to increase battery performance grow. We will present a variety of test fixtures for the determination of mechanical properties of lithium-ion battery cell materials.
yere An Overview of Efficient Testing Tools for the Mechanical Characterization of Lithium-ion Cell Materials

Nano-Elasticity Measurements of Electrode Coatings of Lithium-ion Batteries

The ZR nanoindentation hardness tester ZHN is a universal instrument used to measure hardness and scratch properties of coatings and thin layers. You will learn about the wide application range of the ZHN and its powerful features to determine reliable test results using the example of a coated electrode of lithium-ion battery cells.
yere Nano-Elasticity Measurements of Electrode Coatings of Lithium-ion Batteries

Universal Test System for Mechanical Characterization of Lithium-ion Battery Cell Materials and Components

The testing of lithium-ion cells, modules and packs requires a large number of different tools and fixtures and a load frame that can be adapted to changing testing requirements. We will present the Z010 AllroundLine - a highly modular and expandable test system that supports customers in R&D and production to obtain reliable test results.
yere Universal Test System for Mechanical Characterization of Lithium-ion Battery Cell Materials and Components

A Comparison of Tools for the Determination of Coating Adhesion on Lithium-ion Electrodes

An important test for the determination of active material performance and reliability is the determination of adhesion between active material and electrode. We will discuss the advantages and disadvantages of two typical test fixtures: the 90° peel test and the Z-direction test.
yere A Comparison of Tools for the Determination of Coating Adhesion on Lithium-ion Electrodes
Top