箔材耐压测试
随着市场对锂电池的需求不断的加大,作为锂电池负极载体的铜箔产量也呈逐年增长趋势。其具有导电性强、质地柔软、制造工艺成熟,性价比高等特点。锂电池的生产过程中通常将负极浆料涂布在锂电铜箔上,再经过干燥、辊压、分切等工序,从而得到锂电池的负极极片。
目前铜箔针对抵抗拉力的测试普遍只有抗拉强度测试,但其用于评估箔材在横向拉伸状态下的抗拉能力,而不能直观表征纵向抵抗压力的能力。
虽然有部分锂电铜箔生产厂家会采用显微硬度测试仪来检测铜箔表面的硬度,然后根据硬度大小来判断铜箔纵向抵抗压力的能力,但是这种方法对检测单层铜箔表面比较有意义。对于经过卷绕后的多层铜箔表面及其弯折处的检测就无能为力。在辊压环节,如果铜箔的抗压性能不足,辊压后铜箔表面容易出现穿孔或弯折处出现裂纹等异常现象,严重影响锂电池的使用和安全性能。
因此我们需要一种可以直观地表征卷绕后多层铜箔表面及其弯折处的抗压性能。
具体检测操作如下:
1.制作承载体:将厚度为0.1-0.5mm的PP或PE柔性材料按照一定的尺寸裁剪成长方形或正方形,用作卷绕铜箔的承载体。
2.根据承载体的尺寸,将铜箔裁剪成长条型;铜箔裁剪的宽度与承载体的宽度一致,铜箔裁剪的长度根据下游锂电池工艺中辊压的长度确定,裁剪方法为使用刀片手动裁剪或自动切割机自动裁剪。
3.将铜箔卷绕在承载体表面后,取出承载体:使铜箔的一端与承载体的一端对齐,将铜箔的一端卷绕在承载体上,然后将铜箔沿着同一个方向一层层卷绕在承载体表面,直到把整条铜箔卷绕完毕,取出承载体。
4.将卷绕好的铜箔放入电热鼓风干燥箱内进行烘烤,烘烤温度为130 150℃,烘烤时间为10-30min。之后冷却到室温。
5.将锂电铜箔抗拉设备的拉伸夹具更换为压缩夹具,同时将拉伸模式调整为压缩模式作为耐压测试设备,然后将铜箔放入耐压测试设备中,设置压力值和恒压时间,对铜箔进行耐压测试。:压力值设定在5000-7000N,恒压时间设定在1-30min,手动调整耐压测试设备压头的下降距离,当压头接触到铜箔表面时将压头下降速率调整为0.5-1mm/min,同时观察设备的软件界面显示的压力值,当达到设定的压力值时压头停止移动。
6.将耐压测试完成后的铜箔逐层展开,在暗室内利用强光手电筒照射,检查铜箔的表面和弯折处漏光情况,根据漏光点的数量来表征铜箔的耐压性能的优劣。无漏光的抗压能力最好。
