測試電極塗層

在用於電動汽車應用的鋰離子電池的整個生命週期中，活性材料塗層和電極（Al 或 Cu 箔）之間的結合強度、活性材料塗層的硬度/剛性/壓縮性和彎曲強度以及電池之間的摩擦係數圖層非常重要。

活性物質塗層與電極的結合強度影片活性物質塗層的硬度/剛性/壓縮性活性物質塗層的彎曲強度細胞層間的摩擦係數

測試要求

除了機械特性值外，避雷器薄膜上單面或雙面塗層的結合強度也很重要，因為這種連接對電池的內部導電性很重要。結合強度也會隨著電池的老化而變化，因此必須確保長期連接。
活性材料和基材之間的機械黏合強度可以透過不同的方式確定：最簡單也是最常用的方法是剝離角度為 90° 或 180° 的剝離測試。對於這兩種變體，將塗膜施加到載體材料（基材）上，然後透過試驗機以指定的剝離角度將其拉下。這些方法沒有標準化，因此很難進行比較。使用這種方法只能在有限的範圍內對失效類型（內聚力或黏附力失效）進行重要的定性評估。該測試的其他缺點是使用大量材料和耗時的樣品製備。
使用拉伸黏合 Z 方向治具可以更可靠地確定黏合強度。試驗機還自動執行定義的參數這裡，五個試片透過試片夾具同時製備。每個試片的接觸壓力和持續時間相同。之後，在 Z 方向上拉下每個單獨的樣品，並測定一個明確的最大黏合強度值。除了非常有效的樣品製備和高重複準確度外，該方法還允許您測定斷裂模式的內聚力和黏附成分。

影片

透過拉伸黏合 Z 向治具測定黏合強度

ZwickRoell 測試解決方案

帶有特殊治具的試驗機，一次夾持可拉出五個規定的試片。這種 Z 方向拉斷方法用於測定黏合強度以及評估失效類型。
用於 90° 或 180° 剝離測試的標準測試治具

測試要求

電池生產的一個主要挑戰是電極的塗層工藝。為了電池的安全運行，必須確保活性材料具有出色的機械穩定性和可預測的老化行為。一個重要的測試是確定機械性能，例如塗層硬度和塗層剛性。
了解這些參數可以優化塗層工藝並揭示不同化學成分在開發和生產過程中的影響。
為了提高效率，載體材料上塗層的可用寬度必須盡可能大且均勻。透過使用，可以檢測並減少塗層邊緣區域中與產品相關的品質變化。

ZwickRoell 測試解決方案

可測定材料和塗層的高準確度硬度值和彈性模量。不同的壓頭能夠適應各自的塗層特徵。使用映射功能，可以確定偏離表面的機械特徵，例如塗層邊緣區域。
可快速輕鬆地測試塗層的機械性能。 ZHU 可以快速靈活地安裝在材料試驗機中，並透過其整合的荷重元和數位位移測量系統提供高準確度的測量結果。

測試要求

電極的活性材料是 50 - 100 µm 厚的塗層，根據化學成分和所選生產工藝的不同，其機械性能可能會有很大差異。使用 2 點彎曲測試套件測定彎曲強度還可以確定塗層保持完整時的最大允許彎曲角度或半徑，了解這些對定義生產參數（如生產速度、滾子角度和預載力）的最佳設置很重要。保持避雷器薄膜和活性材料的一致性。