一、剝離強(qiáng)度定義與重要性
剝離強(qiáng)度是指在單位寬度剝離材料時(shí)所需的最大力,用于反映材料的粘結(jié)強(qiáng)度。在鋰電池制造過程中,極片剝離強(qiáng)度直接反映了電池極片上活性材料與集流體(銅/鋁)的粘結(jié)效果。如果剝離強(qiáng)度過低,隨著活性材料的循環(huán)膨脹,可能導(dǎo)致其脫離集流體,使電池衰減加快。
二、測(cè)試原理
180°剝離測(cè)試是通過測(cè)量將極片從基材上以180°角度剝離所需的力來評(píng)估兩者之間的粘附強(qiáng)度。測(cè)試時(shí),極片一端被固定,另一端以180°角度反向折疊并施加拉力,通過記錄剝離過程中的力值變化,計(jì)算出單位寬度上的平均剝離力。
三、測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 2792-2014:《膠粘帶剝離強(qiáng)度的試驗(yàn)方法》
ASTM D903:《膠粘劑剝離或抗剝強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法》
四、濟(jì)南中科電子測(cè)試設(shè)備
濟(jì)南中科電子深耕新能源檢測(cè)領(lǐng)域,針對(duì)鋰電池極片剝離強(qiáng)度測(cè)試需求,開發(fā)了高精度試驗(yàn)設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)化流程。其設(shè)備支持多模式測(cè)試(180°/90°剝離、拉伸、剪切),配備專用夾具與高精度傳感器,確保數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定。
1、濟(jì)南中科電子 XLW-M 智能電子拉力試驗(yàn)機(jī)
2、專用剝離夾具:
上夾具:貼膠鋁夾具,用于夾持極片自由端
下夾具:雙邊鎖緊夾具,用于固定試驗(yàn)板
3、輔助工具:
標(biāo)準(zhǔn)壓輥(2kg)
3M雙面膠帶
試樣切割模具(保證25mm寬度精度)
五、測(cè)試步驟
1、試樣制備
將極片切割成25mm寬、300mm長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)試樣
將3M雙面膠帶平整粘貼在試驗(yàn)板上
使用標(biāo)準(zhǔn)壓輥(2kg)以300mm/min速度在膠帶上往返碾壓3次,確保無氣泡
將極片準(zhǔn)確粘貼在雙面膠上
2、測(cè)試步驟
將制備好的試驗(yàn)板牢固固定在拉力機(jī)底座上
將極片自由端反向折疊180°,夾持在上夾具中
設(shè)置測(cè)試參數(shù):剝離速度100-200mm/min(根據(jù)實(shí)際優(yōu)化)
啟動(dòng)測(cè)試,記錄剝離長(zhǎng)度≥100mm內(nèi)的力值曲線
3、數(shù)據(jù)處理
剔除剝離曲線起始和結(jié)束各25mm的數(shù)據(jù)(消除邊緣效應(yīng))
取中間50mm范圍內(nèi)的平均剝離力值
計(jì)算單位寬度剝離強(qiáng)度:剝離強(qiáng)度(N/m)=平均剝離力(N)/樣品寬度(m)
4、測(cè)試結(jié)果判斷
極片上基本無活性材料殘留:測(cè)試符合要求
極片上殘留完整材料:表明膠紙粘結(jié)力不夠或未完全與極片貼合,測(cè)試的是活性顆粒間的粘結(jié)力(Binder內(nèi)聚力)
六、測(cè)試參數(shù)優(yōu)化
鋰電池極片測(cè)試中,根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),以下參數(shù)優(yōu)化效果顯著:
1、剝離速度:100mm/min時(shí)測(cè)試結(jié)果穩(wěn)定性最佳(而非標(biāo)準(zhǔn)中的300mm/min)
2、測(cè)試寬度:25mm為常用標(biāo)準(zhǔn)寬度(標(biāo)準(zhǔn)要求24±0.5mm)
3、輥壓次數(shù):3次時(shí)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差最?。?.96%),測(cè)試結(jié)果最穩(wěn)定
4、測(cè)試長(zhǎng)度:50-150mm,取穩(wěn)定階段的平均值
結(jié)語(yǔ):
GB/T 2792-2014作為膠粘帶剝離強(qiáng)度測(cè)試的核心標(biāo)準(zhǔn),在鋰電池極片剝離強(qiáng)度測(cè)試中具有重要參考價(jià)值。雖然鋰電池極片測(cè)試需根據(jù)實(shí)際情況對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,但測(cè)試原理、數(shù)據(jù)處理方法等核心內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)一致。通過規(guī)范的剝離強(qiáng)度測(cè)試,電池制造商可以準(zhǔn)確評(píng)估極片與集流體之間的粘結(jié)強(qiáng)度,為鋰電池生產(chǎn)工藝優(yōu)化和質(zhì)量控制提供可靠依據(jù)。
濟(jì)南中科電子以技術(shù)適配標(biāo)準(zhǔn),為企業(yè)提供高精度、高效率的檢測(cè)工具,助力提升產(chǎn)品一致性與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如需了解更多測(cè)試方案或設(shè)備選型建議,歡迎咨詢專業(yè)團(tuán)隊(duì)。


