Výhody pre používateľa
- Termostatická komora umožňuje merať pevnosť v ťahu v skutočných teplotných podmienkach.
- Pneumatické ploché rukoväte pre fólie umožňujú znížiť odchýlky v sile uchopenia a stabilizovať podmienky skúšky.
- Použitím snímača zaťaženia so širším rozsahom záruky presnosti ako konvenčný snímač je možné vykonávať vysoko presné
testov aj pri malej skúšobnej sile.
Úvod
Lítium-iónové batérie zohrávajú dôležitú úlohu v rôznych elektronických zariadeniach vďaka svojej vysokej hustote energie a vynikajúcej účinnosti nabíjania. Na zlepšenie výkonu batérií sa aktívne vyvíjajú materiály a metódy spracovania batérií. Jednou z metód hodnotenia mechanických vlastností je meranie pevnosti. Kov (prúdový kolektor) použitý v elektródach lítium-iónových batérií je počas výrobného procesu vystavený ťahovej sile. Vyhodnotenie teplotnej závislosti je potrebné, pretože kov je počas výroby vystavený aj teplu. Táto aplikačná novinka predstavuje pracovný postup pozostávajúci z hodnotenia pevnosti v ťahu kovovej fólie používanej ako elektródy lítium-iónových batérií. Skúšky sa vykonávali pri rôznych teplotách s cieľom vyhodnotiť teplotnú závislosť pevnosti v ťahu. Opísaný je aj použitý prístroj.
Prístroj
V tabuľke 1 je uvedená konfigurácia testovacieho zariadenia. V tomto experimente sa použil presný univerzálny skúšobný stroj AGS -V a na ňom boli namontované pneumatické ploché úchyty na fóliu. Tieto úchopy znižujú výkyv úchopových plôch a ich povrch je opracovaný do špeciálnych tvarov. Tým sa pri skúšaní fóliovej vzorky znižuje riziko zlomeniny vzorky v upnutej časti. Tieto pneumatické úchopy umožňujú upevniť vzorky a zabezpečiť konštantnú silu uchopenia pre každú skúšku. Na nastavenie teploty skúšobného priestoru sa použila termostatická komora kompaktného typu TCE-N300A. Možno ju ovládať pomocou obslužného softvéru skúšobných strojov TRAPEZIUM X-V. Tento softvér dokáže ovládať komoru aj skúšobný stroj na tom istom displeji. Táto funkcia zvyšuje pohodlie systému. Na obr. 1 je znázornený celkový vzhľad skúšobného zariadenia a na obr. 2 sú znázornené úchyty a vzorka z fólie.
Testovacie podmienky
V tabuľke 2 sú uvedené informácie o vzorkách a skúšobných podmienkach. V tomto experimente sa testovali 3 typy kovov (A1N30, A1070, C1100). Teplotné podmienky boli izbová teplota, 100 °C a 180 °C.
Výsledky testov
V tabuľkách 3 a 4 sú uvedené výsledky testov a na obr. 3 až 5 sú znázornené s-s krivky. Tieto krivky zobrazujú jednu reprezentatívnu vzorku z troch. Plná čiara je pri izbovej teplote, bodkovaná čiara pri 100 °C a čiarkovaná čiara pri 180 °C. Hodnota deformácie bola vypočítaná pomocou vzdialenosti medzi úchytmi ako počiatočnej GL. Výsledky uvedené v tabuľke 3 a na obr. 3 až 5 ukazujú, že pevnosť všetkých materiálov klesala so zvyšujúcou sa teplotou. Ako je uvedené v tabuľke 4, predĺženie pri porušení C1100 pri 180 °C a A1N30 a A1070 pri 100 °C a 180 °C malo tendenciu byť väčšie ako pri izbovej teplote.
Výsledky testov
Ťahové skúšky pomocou AGS-V sa vykonali na troch druhoch kovových fólií používaných ako elektródy v lítium-iónových batériách v termostatickej komore TCE-N300A. Z výsledkov skúšok vyplýva, že pevnosť mala pri všetkých materiáloch tendenciu klesať so zvyšujúcou sa teplotou. Predĺženie pri poruche malo tendenciu rásť pri 180 °C v prípade C1100 a pri 100 °C a 180 °C v prípade A1N30 a A1070. Pneumatické ploché úchytky na fóliu umožňujú vykonať skúšky bez porušenia alebo skĺznutia vzorky v upnutej časti. Toto meranie umožňuje ľahko získať teplotnú závislosť mechanických vlastností kovových fólií používaných ako elektródy pre lítium-iónové batérie. Očakáva sa, že sa uplatní pri riešení problémov, ako je výber materiálu a metódy spracovania lítium-iónových batérií.
English 
German 
Czech 
Slovak 
Bulgarian 
Romanian 