電池最常見(jiàn)的失效模式之一是由電極材料分層或剝離引起的。這種現(xiàn)象通常因電池的持續(xù)充放電以及使用期間承受的機(jī)械負(fù)載而導(dǎo)致。要確保電池在其預(yù)期使用壽命結(jié)束之前不會(huì)失效，必須了解極片的粘接強(qiáng)度和壽命。

180° 剝離測(cè)試是一種確定電極涂層與集流體的粘結(jié)強(qiáng)度的常用方法，只需拉伸夾具即可完成。推薦使用小力值氣動(dòng)夾具和鋼板，以提高測(cè)試效率和正確的 180° 剝離。

180°剝離測(cè)試

90° 剝離測(cè)試與 180° 剝離測(cè)試同樣常見(jiàn)，但測(cè)試得到的力值略高。上夾具采用拉伸夾具，下部采用標(biāo)準(zhǔn)的90°剝離夾具或?qū)闃O片粘結(jié)力測(cè)試而設(shè)計(jì)的氣動(dòng)剝離夾具。氣動(dòng) 90° 剝離夾具可提供更好的重復(fù)性并提高測(cè)試效率，同時(shí)也可幫助操作員確保每次測(cè)試的 90° 定位一致性。

采用氣動(dòng) 90° 剝離夾具測(cè)試

初粘力測(cè)試是對(duì) 180° 或 90° 剝離的一種補(bǔ)充，以全面了解涂層的粘結(jié)強(qiáng)度。與緩慢地從集流體上剝離涂層不同，初粘力測(cè)試是對(duì)電極整個(gè)預(yù)定區(qū)域的粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)定。較高的數(shù)據(jù)采集速率和 Instron 定制的粘力測(cè)試工裝相結(jié)合，可確保獲得最佳結(jié)果，并提高測(cè)試效率。

鋰離子電池和其他液體電解質(zhì)電池需要在電極片、極耳、殼體和電芯之間進(jìn)行各類(lèi)焊接。了解最常見(jiàn)的失效模式以及焊接強(qiáng)度對(duì)確定電池壽命至關(guān)重要。

焊縫必須承受車(chē)輛或設(shè)備內(nèi)部的機(jī)械載荷，隨著時(shí)間的推移，這些機(jī)械載荷會(huì)對(duì)焊縫產(chǎn)生磨損。例如：電動(dòng)汽車(chē)會(huì)不斷行駛和振動(dòng)，必須在焊接的設(shè)計(jì)和質(zhì)量方面考慮該因素。

圓柱形電池在組裝過(guò)程中需要進(jìn)行多次焊接，包括負(fù)極耳和頂蓋、正極耳和底蓋、匯流排和電芯極柱焊接等。這些測(cè)試都需要適當(dāng)?shù)膶?duì)中和夾持解決方案，以提高測(cè)試效率，獲得可重復(fù)的結(jié)果。

方形電池中的大部分焊接位于負(fù)/正極耳和每個(gè)集流體，以及匯流排或殼體本身。所有位置都可能發(fā)生失效，必須檢查以確保穩(wěn)定性和耐久性。

軟包電池需要測(cè)試正負(fù)極耳和匯流排等相關(guān)焊接。合適的工裝夾具和樣品對(duì)中，以及適用于不同尺寸的通用解決方案非常重要。

如下圖中的工裝適用于夾持匯流排和其他電池部件，方便調(diào)整尺寸和夾持力，以測(cè)試電池生產(chǎn)中使用的各種焊接部件。

隨著越來(lái)越多的組件和材料被引入電池行業(yè)，需對(duì)每種設(shè)計(jì)的質(zhì)量、強(qiáng)度、安全性和持久性方面的許多其他特性進(jìn)行測(cè)試。

電池在充放電過(guò)程中的膨脹是一個(gè)需要測(cè)試的重要特性。已知一些電池在充放電循環(huán)過(guò)程中具有最小程度的膨脹和收縮。然而，方形電池和軟包電池會(huì)出現(xiàn)顯著的膨脹和收縮，因此必須對(duì)其進(jìn)行表征，以確保每個(gè)電池單體的正確使用和安全性。

電池的堆疊壓縮測(cè)試可用于更好地模擬電池壽命期間的實(shí)際受力情況。通過(guò)定制的電池測(cè)試臺(tái)可測(cè)量電池的壓縮力和應(yīng)變。

在不同的環(huán)境條件下，材料、電芯、模組和電池包的性能都會(huì)有所不同。與 Instron 試驗(yàn)機(jī)集成的環(huán)境箱使用戶(hù)能夠測(cè)試樣品力學(xué)性能的同時(shí)控制測(cè)試空間環(huán)境。

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