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鋰電池芯、電池模塊和電池組的測試解決方案

一個鋰電池由各種組件和材料組成,這些組件和材料根據其不同的功能受到多種負載應用的影響使用各種材料。在生產過程中,材料在各個製造階段都承受著機械負載,並且必須適應這些負載。在電池運行期間,所使用的材料會承受電化學、熱和機械負載。ZwickRoell 為各種要求提供測試解決方案。

電極薄膜
鋰電池電極薄膜的測試採用拉伸測試或穿透測試。
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電極塗層
活性材料塗層與電極(Al 或 Cu 膜)之間的結合強度、活性材料塗層的硬度/剛性/壓縮性、活性材料塗層的彎曲強度和電池層之間的摩擦係數的測定。
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隔離膜
鋰電池聚合物隔離膜的測試使用拉伸測試或穿透測試進行。
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固態電池
固態電池的機械性能,例如 鋰金屬陽極
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測試要求

  • 一個鋰電池由各種組件和材料組成,這些組件和材料根據其不同的受到多種負載應用的影響。
  • 使用各種材料:包括由鋁和銅膜製成的電極材料、聚合物隔離膜(PE或PP)、石墨或鈦酸鹽電極塗層、鋰金屬氧化物塗層、鋁基外殼(實心外殼或層壓箔)等。
  • 在生產過程中,材料在各個製造階段都承受著機械負載,並且必須適應這些負載。在電池運行期間,所使用的材料會承受電化學、熱和機械負載。
  • 因此,必須測定拉伸應力、抗彎曲性、抗裂強度、剪切強度、密封接縫強度、黏合強度、抗穿刺性、彈性、溫度應力或壓縮強度。此外,部分元件還需要透過端子剪切力或棱柱形電池安全閥的抗穿刺性等功能測試,或對集電器焊縫強度的簡單驗證。鋰離子電芯的性能循環也必須了解,為此,獲得充電過程中膨脹引起的機械電芯變形在電池電芯環境設計中起著重要作用。其他挑戰包括:寬溫度範圍(-40 至 +120°C)的耐溫性、耐振動性、循環負載和電化學影響引起的老化過程。

ZwickRoell 測試解決方案

  • 根據需求,測試使用常見的力量範圍試驗機介於1至 10 kN.
  • 重要的材料特徵,特別是在拉伸測試中,由於易於對位和適配的氣動治具,可以重複確定。這也允許很細的金屬和塑膠薄膜 (<50µm) 保持不被壓碎或變形。
  • 非常精確的力和變形感測器用於測量高度精確的材料特徵, 主要被使用在模擬 過程中。用於測定極薄電極薄膜上的應變值它極為 重要 的是 對於試片不會產生影響接觸的 延伸計上。videoXtens或laserXtens系列的extensometers非接觸式影片 或雷射 能達到理想的目的
  • 熱的 影響可以自由模擬溫度箱在 -80°C 至 +250°C 的寬溫度範圍內。
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