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(jìn)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(jī)械強度、熱封性能和耐電解液性能等也至關(guān)重要。團(tuán)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。