Beneficii pentru utilizatori
- O cameră termostatică face posibilă măsurarea forței de aderență a materialelor catodice la temperatura reală
medii. - Un dispozitiv de testare a desprinderii foliei de cupru permite efectuarea testelor de desprindere în timp ce se menține un unghi de 90° într-o cameră termostatică.
- Prin utilizarea unei celule de sarcină cu un interval de garantare a preciziei mai larg decât cel al unei celule convenționale, este posibil să se efectueze
teste de precizie chiar și cu forțe de testare mici.
Introducere
Bateriile litiu-ion joacă un rol important în diverse dispozitive electronice datorită densității energetice ridicate și eficienței excelente de încărcare. Pentru a îmbunătăți performanța bateriilor, materialele și metodele de procesare sunt dezvoltate în mod activ, iar măsurarea rezistenței este una dintre metodele esențiale de evaluare. Această știre despre aplicații se concentrează pe rezistența la aderență a foilor de electrod utilizate ca electrozi pentru baterii. Fig. 1 prezintă structura unei foi de electrod. O foaie de electrod constă dintr-un material de electrod care aderă la un colector de curent, prin care se deplasează electronii. Materialul electrodului este compus dintr-un material activ catodic, cum ar fi fosfatul de fier și litiu, și un material izolant cunoscut sub numele de liant. Atunci când aderența dintre materialul electrodului și colectorul de curent este slabă, materialul electrodului se poate desprinde de colectorul de curent, împiedicând deplasarea electronilor în foaia electrodului și crescând rezistența electrică. Prin urmare, evaluarea rezistenței aderenței este importantă pentru îmbunătățirea performanței bateriei. În această aplicație, sunt descrise echipamentul de testare, condițiile de testare și rezultatele testului de exfoliere pentru materialele catodice ale bateriilor. De asemenea, este descrisă dependența de temperatură a rezistenței la aderență a materialelor de electrod.
Aparatură
Fig. 2 și tabelul 1 prezintă aparatul de testare, iar Fig. 3 prezintă structura epruvetei. Testele au fost efectuate cu ajutorul unei mașini de testare universală de precizie AGS -V, cu mânere plate de tip șurub de 1 kN și cu un dispozitiv de testare a desprinderii foliei de cupru montat pe aceasta. Epruvetele au constat din plăci metalice dreptunghiulare acoperite cu bandă adezivă față-verso, care au fost apoi acoperite cu materiale active catodice. Eșantioanele au fost așezate în dispozitivul de testare pentru desprinderea foliei de cupru, iar folia de aluminiu a fost prinsă de mânerul plat de tip șurub. Folia a fost îndepărtată întotdeauna într-o direcție de 90° în raport cu epruveta, asigurându-se că centrul sarcinii coincide cu centrul AGS-V.
Rezultatele testelor
Fig. 4 prezintă curba forță-deplasare. Curba punctată este la temperatura camerei, curba punctată este la 50 °C, iar curba reală este la 70 °C. Testele au fost efectuate de trei ori la fiecare temperatură, în timp ce curba prezentată reprezintă un specimen reprezentativ din cele trei. Valorile medii ale forței de aderență sunt prezentate în tabelul 3. Forțele de aderență au fost calculate din forța medie între 20 mm și 80 mm de deplasare. Aceste rezultate arată că, atunci când temperatura crește, forța de aderență devine mai mare.