慧眼識“材”——鋰電池材料測試技術(shù)梳理（2）

更新時間：2023-04-21

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如今，鋰電池市場日益繁榮，動力儲能需求快速增長，電池輕薄化趨勢普遍，高能量密度設(shè)計及產(chǎn)業(yè)化成為必然趨勢。其中材料輕薄化，如：更薄的電池隔膜、集流體（銅箔和鋁箔）、鋁塑復(fù)合膜、極耳和透明膠紙等，是實現(xiàn)電池輕量化的重要途徑之一。

上期鋰電池材料測試技術(shù)梳理分享了隔膜的相關(guān)試驗，本文將為大家介紹——集流體和鋁塑復(fù)合膜的試驗內(nèi)容及 Instron 環(huán)境測試優(yōu)勢。

集流體

銅箔和鋁箔用于鋰電池的集流體，在電池制造中需要具有一定的柔韌性，以保證極片在卷繞時不發(fā)生脆斷等問題。通過拉伸測試獲取抗拉強度和斷裂伸長率等力學(xué)性能，以確保電池的安全性和壽命。

對于銅箔測試，需注意可參考 GB/T 29847 用單位面積質(zhì)量表征材料實際厚度或直接采用材料的測量厚度兩種方式進行強度測定。

對于鋁箔測試，可參考 GB/T 16865 或根據(jù)研發(fā)需求自定義位移速率。

鋁塑復(fù)合膜

聚合物鋰電池軟包裝膜可根據(jù)需求設(shè)計成不同的尺寸，這對鋁塑復(fù)合膜提出了較高的沖深性能要求，以滿足電池廠家對不同型號的電池的使用需求。同時，從安全角度考慮，鋁塑膜的柔韌性、機械強度、熱封性能和耐電解液性能等也至關(guān)重要。團體標(biāo)準(zhǔn) T/CIAPS0005 對鋁塑膜提出了相關(guān)性能指標(biāo)和測試要求。

拉伸試驗

拉伸強度和斷裂伸長率作為膜材力學(xué)性能的重要指標(biāo)，其結(jié)果的差異對鋰電池制造過程中的沖壓、折邊等工藝的影響較大。

剝離試驗

剝離力反映了界面粘接強度，其大小對材料之間是否出現(xiàn)分層有直接影響。

熱封試驗

熱封強度可直接反映封口的密封性和抵抗封袋內(nèi)部壓力對封口破壞的能力，該項指標(biāo)隨熱封條件的不同而結(jié)果差異較大。

穿刺試驗

穿刺強度反映了鋁塑膜內(nèi)層抵抗刺穿的能力，電池制備過程抽真空時，電芯中存在的毛刺對內(nèi)層有刺穿的行為，因而檢測鋁塑膜的穿刺強度很有必要。

摩擦試驗

增加沖深的正面效果是同等條件下能提高電池能量密度的最快方式。在同等條件下鋁塑膜要提高沖深性能，必須解決材料的爽滑性問題，也就是較低摩擦系數(shù)，從而降低在極限沖深時的破殼率。