锂电池极片剥离强度的重要性与测试方法介绍
时间：2024-05-14 11:33 点击次数：
锂电池作为现代能源储存技术的关键组成部分，广泛应用于电动汽车、便携式电子设备等领域。其中，锂电池极片剥离强度是衡量锂电池性能优劣的重要指标之一。本文由山东泉科瑞达仪器设备有限公司详细介绍锂电池极片剥离强度的重要性，并探讨其测试方法。
一、锂电池极片剥离强度的重要性
首先，锂电池极片剥离强度直接关系到电池的稳定性和寿命。在电池充放电过程中，极片上的活性物质会经历反复的膨胀和收缩，如果剥离强度不足，活性物质容易从集流体上脱落，导致电池容量衰减，甚至引发电池失效。因此，提高锂电池极片剥离强度对于保证电池性能至关重要。
影响锂电池极片剥离强度的因素众多，主要包括原材料、制造工艺和涂布技术等方面。优质的原材料和合理的制造工艺能够确保极片具有足够的剥离强度。同时，涂布技术的改进也有助于提高极片的均匀性和附着力，从而提升剥离强度。
针对锂电池极片剥离强度的测试，目前有多种方法可供选择。其中，剥离试验和剪切试验是两种最常用的方法。剥离试验是通过在极片上施加一定的力，使其从集流体上剥离，从而测量剥离强度。剪切试验则是通过剪切极片来评估其剥离性能。这两种方法都能够有效地反映锂电池极片的剥离强度，为电池性能的评估和优化提供重要依据。
在进行锂电池极片剥离强度测试时，需要注意一些关键因素。首先，测试环境应保持稳定，避免温度、湿度等环境因素对测试结果产生影响。其次，测试设备应精确可靠，以确保测试结果的准确性。此外，测试操作应规范，避免因操作不当导致测试结果出现偏差。
通过锂电池极片剥离强度的测试，我们可以对电池的性能进行客观评估，并找出影响剥离强度的关键因素。针对这些因素，我们可以采取相应的措施进行改进和优化，以提高锂电池的性能和稳定性。例如，优化制造工艺、改进涂布技术、选用优质原材料等，都能够有效提升锂电池极片剥离强度。
二、锂电池极片剥离强度测试方法
1、剥离力大小的影响
剥离强度是指在单位宽度剥离材料时所需的平均剥离力力（最大，最小，平均剥离力或剥离强度），用于反映材料的粘结强度。在电池制作过程中，工程师需要关注极片的剥离强度，它直接反映了电池极片上活性材料与集流体铜/铝的粘结效果。如果剥离强度过低，随着活性材料的循环膨胀，可能导致其脱离集流体，使电池衰减加快。
2、开展锂电池极片剥离力试验需要用到的仪器
为了提前识别这种风险并节省时间和成本，品控人员通常会跟踪每批次实验电池极片的剥离强度。一种常用的测试方法是使用ETT-01或MTT-02H智能电子拉力试验机，该设备可以测试多种试验，包括隔膜的拉伸强度、穿刺强度，以及胶片、箔材等材料的弹性模量和拉伸强度、剥离力与剥离强度等功能。
3、锂电池极片剥离强度测试步骤如下：
1、裁切极片
取辊压后正/负极片，用定制的取样器切取极片，一般长度400mm*宽10-50mm（可以考虑15mm宽，长度大于200mm）。
2、粘贴固定极片准备一块平整的薄钢板，长度约为200-300mm，宽度约为40-60mm。在钢板的中心位置贴上一条双面胶，确保双面胶的长度大于样品测试长度，并与极片等宽。用力抚平双面胶，使其紧密贴合在钢板的中心位置。 揭开双面胶的覆盖纸，将极片粘贴在胶条上。确保极片与胶纸完全匹配贴合，以确保测试剥离力时的宽度保持一致。否则，测试结果可能不准确，并且剥离曲线可能出现跳点或波浪状。
3、安装测试
将已粘贴固定极片的钢板插入拉力试验机下夹具，垂直固定。将未贴胶的极片夹持在拉力机上夹具上，与下夹子的极片成180°(或90°)固定。
校准清零，设定测试宽度和剥离长度、速度。开始测试，得到剥离强度曲线和平均值。处理数据时，删除测试开始和结束时两段（即掐头去尾），得到标准曲线，结果以平均剥离力与最大、最小剥离力来表征。
注：关于角度说明：如果能轻易实现180度对折则推荐180度，否则建议开展90度剥离试验。我司有专用90度剥离试验夹具（可去掉轴承滚动阻力的专用装置）。
4、拓展选择双面胶纸时需要注意胶纸的粘接强度不能太小。因为如果胶纸强度太小，剥离时会导致活性材料本身与箔材分离。剥离后的极片状态可以判断胶纸的粘结强度是否合适。
如果极片上基本没有残留活性材料，则说明测试符合要求；如果残留有完整的材料，则表示胶纸的粘结力不够或者没有完全与极片贴合。这时，测试的是活性颗粒之间的粘结力。
三、小结
锂电池极片剥离强度作为评估电池性能的关键指标之一，其重要性不容忽视。根据行业规定，正极片和负极片的剥离强度值应分别满足一定的要求。如果样品的剥离强度值不符合要求，则应认为其不合格，并按照质量控制程序进行后续处理。这样的判定标准有助于我们及时发现并处理不合格的锂电池产品，保障电池的安全性和稳定性。 此外，影响锂电池极片剥离强度的因素有很多，包括贴合剂的种类和用量、压力和温度的控制以及活性材料的组成等。泉科瑞达拥有卧式和立式的电子剥离试验机和智能电子拉力机均可以完成专业的锂电池极片剥离试验，如需进一步了解，可联络我们获取更详细的检测方案。
