无论是在电动车、智能手机,还是地下室的太阳能电池中,电池已成为日常生活里不可或缺的一部分。但要如何确保此类储能设备可靠、耐用且安全呢?电极涂层的粘合强度发挥着关键作用,但其重要性却往往被低估。
在目前主流的锂离子电池中,电极由活性材料构成,这些材料会应用在金属箔片上(阳极使用铜箔,阴极使用铝箔)。这些涂层必须具有持久且牢固的粘合力,因为电池充放电过程中会产生机械应力:材料会膨胀、收缩,并承受热应力。
如果粘合力不足,涂层可能脱落,导致功率损失、容量下降,在最严重的情况下甚至会发生短路。因此,粘合试验不仅有助于确保质量,还能预防潜在的安全风险。
在实践中,已有两种试验方法被广泛采用:1.剥离试验:将胶带粘贴在涂层表面,并以特定角度(通常为 90 度或 180 度)撕除。所需的剥离力可用来判断涂层的粘合强度。这种方法简单且快速,但也容易受到操作人员影响。2.Z-方向拉伸试验:将胶带垂直于表面方向(即 Z 方向)撕除。这种方法具有更高的重复性,对角度的依赖较小,尤其适用于研究和质量控制。现代化设备甚至能同时测试多个试样。两种方法各有优势,制造商通常会结合使用,以便更全面地评估粘合质量。
通常情况下,细节决定成败。即使是试样制备中的微小偏差,也可能导致结果不准确:
核心问题:目前针对电池的粘合试验仍缺乏统一的标准。虽然在胶黏剂产业等其他领域已有成熟的标准可供参考,但电池技术方面往往缺乏具有法律约束力的准则。不同制造商采用不同的测试方法,导致结果难以比较。
试样制备方面也仍存在优化空间。例如,自动化工具可实现对中流程标准化,有助于提升重复性,尤其适用于大批量生产。
播放此视频,即表示您同意使用Cookie并将数据传输到美国的YouTube。其他数据隐私声明。
随着电池技术的进步,对粘合力的需求也在提升:
在开发阶段进行早期粘合力测试,有助于在问题发生前就加以识别和解决。
在尚未有全球统一标准的情况下,制造商需自行建立内部标准与清晰的流程,包括:
同时,许多企业与试验设备制造商正携手合作,制定可靠的试验规范,这是从行业层面迈向结果可比性与质量保证的重要一步。
乍看之下,测量电极涂层的粘合强度可能只是一项不起眼的工作,但实际上对现代电池的安全性、效率与使用寿命有着深远的影响。
随着新型电池化学材料及其制造方法的使用率日益提高,这项测试变得更加重要。从 Z-方向拉伸试验到机械性能、热性能与电气性能综合测量,测试技术的进步正帮助人们更加全面地了解电极在实际条件下的表现。
结论非常明确:无论现在还是未来,掌控粘合力就等于掌控电池。
文章分享
经您同意后,我们会使用Cookie并处理个人数据(如IP地址)来推广视频和虚拟旅游等外部媒体,分析我们的网站访问量,并在合作伙伴网站上为您显示相关促销活动。如果您点击"选择全部 & 确认",则表示您同意使用Cookie进行分析和广告宣传。如果您不同意,我们将仅限于将Cookie用于必要的技术目的。您可以在任何时候再次更改这些设置。如需了解更多信息,请参见我们的 数据隐私政策 and Cookie概述.