慧眼识“材”——锂電(diàn)池材料测试技(jì )术梳理(lǐ)（2）

更新(xīn)时间：2023-04-21

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如今，锂電(diàn)池市场日益繁荣，动力储能(néng)需求快速增長(cháng)，電(diàn)池轻薄化趋势普遍，高能(néng)量密度设计及产(chǎn)业化成為(wèi)必然趋势。其中(zhōng)材料轻薄化，如：更薄的電(diàn)池隔膜、集流體(tǐ)（铜箔和铝箔）、铝塑复合膜、极耳和透明胶纸等，是实现電(diàn)池轻量化的重要途径之一。

上期锂電(diàn)池材料测试技(jì )术梳理(lǐ)分(fēn)享了隔膜的相关试验，本文(wén)将為(wèi)大家介绍——集流體(tǐ)和铝塑复合膜的试验内容及 Instron 环境测试优势。

集流體(tǐ)

铜箔和铝箔用(yòng)于锂電(diàn)池的集流體(tǐ)，在電(diàn)池制造中(zhōng)需要具(jù)有(yǒu)一定的柔韧性，以保证极片在卷绕时不发生脆断等问题。通过拉伸测试获取抗拉强度和断裂伸長(cháng)率等力學(xué)性能(néng)，以确保電(diàn)池的安(ān)全性和寿命。

对于铜箔测试，需注意可(kě)参考 GB/T 29847 用(yòng)单位面积质(zhì)量表征材料实际厚度或直接采用(yòng)材料的测量厚度两种方式进行强度测定。

对于铝箔测试，可(kě)参考 GB/T 16865 或根据研发需求自定义位移速率。

铝塑复合膜

聚合物(wù)锂電(diàn)池软包装(zhuāng)膜可(kě)根据需求设计成不同的尺寸，这对铝塑复合膜提出了较高的冲深性能(néng)要求，以满足電(diàn)池厂家对不同型号的電(diàn)池的使用(yòng)需求。同时，从安(ān)全角度考虑，铝塑膜的柔韧性、机械强度、热封性能(néng)和耐電(diàn)解液性能(néng)等也至关重要。团體(tǐ)标准 T/CIAPS0005 对铝塑膜提出了相关性能(néng)指标和测试要求。

拉伸试验

拉伸强度和断裂伸長(cháng)率作(zuò)為(wèi)膜材力學(xué)性能(néng)的重要指标，其结果的差异对锂電(diàn)池制造过程中(zhōng)的冲压、折边等工(gōng)艺的影响较大。

剥离试验

剥离力反映了界面粘接强度，其大小(xiǎo)对材料之间是否出现分(fēn)层有(yǒu)直接影响。

热封试验

热封强度可(kě)直接反映封口的密封性和抵抗封袋内部压力对封口破坏的能(néng)力，该项指标随热封条件的不同而结果差异较大。

穿刺试验

穿刺强度反映了铝塑膜内层抵抗刺穿的能(néng)力，電(diàn)池制备过程抽真空时，電(diàn)芯中(zhōng)存在的毛刺对内层有(yǒu)刺穿的行為(wèi)，因而检测铝塑膜的穿刺强度很(hěn)有(yǒu)必要。

摩擦试验

增加冲深的正面效果是同等条件下能(néng)提高電(diàn)池能(néng)量密度的最快方式。在同等条件下铝塑膜要提高冲深性能(néng)，必须解决材料的爽滑性问题，也就是较低摩擦系数，从而降低在极限冲深时的破壳率。

环境测试

除了常温测试，还应当考虑不同温度下的力學(xué)性能(néng)，以及更精(jīng)确的材料性能(néng)测试。通常来说，需要将原材料试样放入环境箱，研究高温或低温条件下的力學(xué)性能(néng)变化。

Instron 3119 系列环境箱可(kě)提供-150℃~600℃的温度范围，满足一系列的温度测试需求。

对于箔材/薄膜试样应变测量，常规的夹持式引伸计因本身自重或夹持力问题导致提前破坏或影响试验结果而变得不适用(yòng)。

Instron 非接触式视频引伸计 AVE2 不会对试样产(chǎn)生任何影响，可(kě)提高测试结果的一致性和可(kě)重复性。同时，也可(kě)与环境箱配合使用(yòng)，准确测量高低温条件下的应变数据。