电池材料的力学测试是一个庞大且多维度的体系,它不仅关乎电池的性能,更是保障电池安全性的核心环节。为了让你更清晰地了解,我们可以将测试对象分为电池单体/组件级和基础原材料级两个层面来分别介绍:
电池单体与组件级测试
这一层级的测试主要模拟电池在搬运、运输或实际使用(如电动汽车碰撞)中受到的外部机械力,验证电池的结构强度和安全性。
挤压测试:模拟强压缩导致内部短路的风险。通常将满电的电池放在两块平板间施加压力(如达到13kN或形变50%时停止),判定标准为无冒烟、无起火、无爆炸。
冲击与跌落测试:模拟运输或日常使用中的意外跌落、重物冲击,评估电池外壳及内部结构的抗损伤能力。
振动测试:模拟车辆在行驶过程中的持续振动,测试电池内部组件(如焊点、极耳)的抗疲劳性能。
抗冲击刺穿测试:模拟尖锐物体刺入电池内部,这是严苛的内部短路触发条件之一,用于评估隔膜和整体结构防止热失控的能力。
基础原材料级测试
这一层级针对构成电池的微观材料(如正负极粉末、极片、集流体、隔膜等)进行精密的力学表征,以优化生产工艺和材料配方。
电极涂层粘附力测试(剥离测试):
目的:电池常见的失效模式之一就是活性物质涂层从集流体(铜箔/铝箔)上脱落。
方法:常用90度或180度剥离测试,测量将涂层从基材上剥离所需的平均力,以此评估粘结剂的配方和涂布工艺。
集流体(箔材)拉伸测试:
目的:铝箔和铜箔作为集流体,随着电池追求高能量密度而变得越来越薄,需要测试其拉伸强度、屈服强度和断裂伸长率,防止在生产卷绕过程中发生褶皱或断裂。
隔膜力学性能测试:
目的:隔膜需要具备良好的机械强度以防止被电极颗粒刺穿。
方法:主要测试隔膜的拉伸强度和穿刺强度,同时也会关注其在高温下的热尺寸稳定性。
粉末颗粒力学测试:
目的:针对正极(如三元材料)和负极(如石墨)的活性物质粉末。
方法:通过纳米压痕、轴向/侧向压缩测试等,研究颗粒在压实过程中的滑移、破碎和致密化机理,为极片的辊压工艺提供理论指导。
焊接强度测试:
目的:电池内部的极耳、汇流排等部位有大量的焊接点。
方法:测试焊点的抗拉强度和抗剪切强度,确保在长期振动和充放电膨胀收缩中不会断裂
来源:网络
NEWS
新闻动态service
行业解决方案