Ползи за потребителя
- Термостатичната камера дава възможност за измерване на якостта на опън в реални температурни условия.
- Пневматичните плоски захватки за фолио позволяват да се намалят разликите в силата на захвата и да се стабилизират условията на изпитване.
- Чрез използване на клетка за натоварване с по-широк диапазон на гарантиране на точността от конвенционалната клетка е възможно да се извърши високоточна
тестове, дори и с малка сила на изпитване.
Въведение
Литиево-йонните батерии играят важна роля в различни електронни устройства поради високата си енергийна плътност и отличната ефективност на зареждане. За да се подобрят характеристиките на батериите, активно се разработват материали за тях и методи за обработка. Един от методите за оценка на механичните свойства е измерването на якостта. Металът (токоприемник), използван в електродите на литиево-йонните батерии, се подлага на сила на опън по време на производствения процес. Необходима е оценка на зависимостта от температурата, тъй като металът също е подложен на топлинно въздействие по време на производството. Тази новина за приложение представя работен процес, състоящ се от оценка на якостта на опън на метално фолио, използвано като електроди за литиево-йонни батерии. Изпитванията са проведени при различни температури, за да се оцени температурната зависимост на якостта на опън. Описана е и използваната апаратура.
Апаратура
В таблица 1 е показана конфигурацията на тестовата апаратура. В този експеримент е използвана прецизна универсална машина за изпитване AGS -V и са монтирани пневматични плоски захвати за фолио. Тези захвати намаляват люлеенето на повърхностите на захватите и повърхностите им се обработват в специални форми. По този начин се намалява рискът от счупване на образеца в захванатата част при изпитване на образец от фолио. Тези пневматични захвати позволяват да се монтират образци и да се направи силата на захващане постоянна за всяко изпитване. За регулиране на температурата в пространството за изпитване е използвана термостатичната камера от компактен тип TCE-N300A. Тя може да бъде управлявана от софтуера за управление на машините за изпитване TRAPEZIUM X-V. Този софтуер може да управлява камерата и машината за изпитване на един и същи дисплей. Тази функция подобрява удобството на системата. На фиг. 1 е показан общият вид на изпитвателната апаратура, а на фиг. 2 са показани захватите и образец от фолио.
Условия за изпитване
В таблица 2 е представена информация за образеца и условията на изпитване. В този експеримент са тествани 3 вида метали (A1N30, A1070, C1100). Температурните условия бяха стайна температура, 100 °C и 180 °C.
Резултати от тестовете
В таблица 3 и таблица 4 са показани резултатите от изпитването, а на фиг. 3 до фиг. 5 са показани s-s кривите. Тези криви показват един представителен образец от трите. Плътната линия е при стайна температура, пунктираната линия е при 100 °C, а пунктираната линия е при 180 °C. Стойността на деформацията е изчислена, като е използвано разстоянието между захватите като начален GL. Резултатите, показани в таблица 3 и фиг. 3-5, показват, че якостта на всички материали намалява с увеличаване на температурата. Както е показано в таблица 4, удължението при разрушаване на C1100 при 180 °C, както и на A1N30 и A1070 при 100 °C и 180 °C, има тенденция да бъде по-голямо от това при стайна температура.
Резултати от тестовете
Изпитванията на опън с помощта на AGS-V бяха проведени върху три вида метално фолио, използвано като електроди в литиево-йонни батерии, в термостатната камера TCE-N300A. Резултатите от изпитването показват, че якостта има тенденция да намалява с увеличаване на температурата при всички материали. Удължението при разрушаване има тенденция да се увеличава при 180 °C за C1100 и при 100 °C и 180 °C за A1N30 и A1070. Пневматичните плоски захвати за фолио позволяват провеждането на изпитвания без счупване или приплъзване на образеца в захванатата част. Това измерване позволява лесно да се получи температурната зависимост на механичните характеристики на металното фолио, използвано като електроди за литиево-йонни батерии. Очаква се то да бъде приложено за решаване на проблеми като избор на материали и методи за обработка на литиево-йонни батерии.