固態電池測試

對鋰金屬負極等固態電池進行高精度的機械測試，使複合材料和結構得到全面性的表徵。

測試要求

具有固態電解質的鋰電池被認為是未來的電池技術，在安全性、能量密度和快速充電能力方面具有優勢，明顯優於當前一代電池。所使用的組件由複雜的材料複合材料組成，這些複合材料必須在電化學和機械上相互最佳匹配。由於液態電解質不再作為連接環節，固態電池必須解決邊界層接觸、熱膨脹和抗老化等問題。高準確度機械測試使材料複合材料和結構能夠得到全面表徵。
如果使用由鋰金屬製成的陽極，則其機械特徵尤其具有挑戰性。由於嚴重降解，樣品製備和鋰金屬拉伸強度的測定必須在惰性氣體環境中進行。此外，敏感的韌性材料必須非常小心地裝入特殊的試片夾具並對位。只有在不接觸樣品的情況下，使用合適的光學雷射延伸計才能可靠地測定縱向應變。
另一個挑戰是測定其他組件的機械性能，例如復合陰極或固態電解質隔離膜。這些組件的優勢對於生產過程的設計以及電池運行中安全、可靠的功能至關重要。固態電解質通常由聚合物、氧化物或硫化物製成，並根據它們的隸屬關係表現出廣泛的機械性能，從脆性到延展性不等。在表徵過程中，會檢查彈性模量、硬度、彎曲強度和斷裂韌性，為此使用奈米壓痕硬度計。