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摘要：電極涂層是否易脫落是影響電池使用性能及壽命的重要因素。本文通過(guò)180°剝離試驗(yàn)測(cè)試了電極樣品表面涂層的剝離力值，并介紹了試驗(yàn)原理、設(shè)備XJ830電子拉力試驗(yàn)機(jī)的參數(shù)及適用范圍、試驗(yàn)過(guò)程等內(nèi)容，為如何檢測(cè)電極涂層的附著牢度提供參考。
關(guān)鍵詞：電極涂層、附著牢度、剝離力值、180°剝離、電子拉力試驗(yàn)機(jī)、涂層脫落
1、意義
根據(jù)涂層材料及電極種類的不同，電極涂層具有多種功能，如良好的電化學(xué)活化功能、提高電極的抗氧化能力等。涂層在電極表面附著的牢固程度是決定涂層能否充分發(fā)揮上述功能的重要因素，若涂層的附著牢度較差，甚至發(fā)生脫落，則會(huì)降低甚至失去其活化與抗氧化功能，導(dǎo)致電極失效、損耗嚴(yán)重，極大地降低電池的使用壽命。隨著電池在汽車、電力儲(chǔ)能、移動(dòng)通信、新能源儲(chǔ)能動(dòng)力電源、航箜等領(lǐng)域的推廣及應(yīng)用，使用壽命對(duì)電池的應(yīng)用性能顯得更為重要，因此更應(yīng)該重視電極涂層附著牢度的檢測(cè)與研究。本文針對(duì)性的介紹了一種檢測(cè)涂層附著牢度的有效測(cè)試方法。
2、試驗(yàn)樣品
本文以黑色涂層電極片為試驗(yàn)樣品。
3、試驗(yàn)依據(jù)
本次試驗(yàn)的試樣制備部分操作依據(jù)GB/T 7707-2008《凹版裝潢印刷品》中有關(guān)墨層結(jié)合牢度部分進(jìn)行，測(cè)試過(guò)程則采用GB 8808-1988《軟質(zhì)復(fù)合塑料材料剝離試驗(yàn)方法》進(jìn)行。
4、試驗(yàn)設(shè)備
本次試驗(yàn)采用XJ830電子拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試樣品的剝離強(qiáng)度。
4.1試驗(yàn)原理
本次檢測(cè)是通過(guò)測(cè)試膠粘帶將涂層從電極表面剝離所需要力值的大小評(píng)價(jià)涂層在電極表面的附著牢度。試驗(yàn)時(shí)將試驗(yàn)裝夾在下夾具中，該夾具固定不動(dòng)，粘貼涂層所用膠帶的自由端固定在上夾具中，該夾具可按照設(shè)定的速度向上移動(dòng)，從而帶動(dòng)膠粘帶將涂層從電極表面剝離。上夾具配置的力值傳感器實(shí)時(shí)記錄剝離過(guò)程產(chǎn)生的力值，記錄力值的平均值作為電極涂層的剝離力值。
4.2設(shè)備參數(shù)
設(shè)備名稱 | XJ830電子拉力試驗(yàn)機(jī) | |
準(zhǔn)確度等級(jí) | 0.5級(jí) | |
測(cè)量參數(shù) | 試驗(yàn)力測(cè)量范圍 | 0.4%～（滿量程） |
試驗(yàn)力示值誤差 | 示值的±0.5%以內(nèi) | |
試驗(yàn)力分辨率 | 試驗(yàn)力的1/500000，全程不分檔，且全程分辨率不變 | |
變形測(cè)量范圍 | 0.2%～滿量程 | |
變形示值誤差 | 示值的±0.5%以內(nèi) | |
變形測(cè)量分辨率 | 變形量的1/500000，全程不分檔，且全程分辨率不變 | |
有效試驗(yàn)空間 | 800mm（可按客戶要求加高） | |
試驗(yàn)速度范圍 | 0.001～500mm/min | |
試臺(tái)安全裝置 | 電子限位保護(hù) | |
試臺(tái)升降裝置 | 快/慢兩種速度自動(dòng)控制，可點(diǎn)動(dòng) | |
試臺(tái)返回功能 | 手動(dòng)或自動(dòng)兩種選擇 | |
超載保護(hù) | 超過(guò)負(fù)荷10%，機(jī)器自動(dòng)保護(hù) | |
主機(jī)部分 | 主機(jī)試驗(yàn)空間 | 單空間 |
電機(jī) | 日本交流伺服電機(jī) | |
傳感器 | 美國(guó)Transcell傳力傳感器 | |
主機(jī)尺寸 | 560*350*1600mm | |
主機(jī)重量 | 120 kg | |
控制系統(tǒng) | 試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng) | |
測(cè)控軟件 | 上海湘杰全數(shù)字三閉環(huán)測(cè)控軟件 | |
選配 | 橫向引伸計(jì) | 附件（選配） |
大變形 | 附件（選配） | |
傳感器 | 每臺(tái)設(shè)備可加配多個(gè)傳感器，但都不能超出主機(jī)允許加載量程 | |
數(shù)顯千分表 | 用于壓縮和彎曲夾具，用數(shù)顯千分表測(cè)量模量 | |
特殊夾具 | 夾具需根據(jù)用戶要求專門設(shè)計(jì) | |
4.3適用范圍
(1)本設(shè)備可用于塑料薄膜、復(fù)合膜、薄片等材料的剝離強(qiáng)度性能、拉伸性能、拉斷力、抗拉強(qiáng)度與變形率、抗撕裂性能、熱封強(qiáng)度性能、抗穿刺性能等指標(biāo)的測(cè)試；可用于輸液袋蓋、軟橡膠瓶塞、口服液蓋穿刺/拉拔力的測(cè)試；可用于膠帶解卷力、塑料瓶抗壓力、組合蓋及果凍杯、酸奶杯蓋膜的開(kāi)啟力等產(chǎn)品與包裝性能的測(cè)試。
(2)本設(shè)備可滿足ISO 37、GB/T 10004、GB 8808、GB/T 1040.1、GB/T 1040.2、GB/T 1040.3、GB/T 1040.4、GB/T 1040.5、QB/T 2358、QB/T 1130、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM D3330等20余項(xiàng)國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
5、試驗(yàn)過(guò)程
(1)從含涂層電極樣品表面裁取寬為15.0 mm，長(zhǎng)度100 mm的試樣5片，從滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的膠粘帶上裁取寬15.0 mm，長(zhǎng)度至少250 mm的膠粘帶5條。
(2)分別將5條膠粘帶粘貼在5條試樣上，兩者的寬度方向應(yīng)*對(duì)齊，用膠粘帶壓輥機(jī)將粘貼好膠粘帶的試樣輥壓3次，放置10 min。
(3)在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)速度、無(wú)效頭長(zhǎng)、無(wú)效尾長(zhǎng)等參數(shù)信息。
(4)將膠粘帶的自由端及試樣分別裝夾在設(shè)備的上、下夾具中，點(diǎn)擊試驗(yàn)選項(xiàng)，試驗(yàn)開(kāi)始。上夾具向上運(yùn)動(dòng)，使粘有涂層的膠粘帶與試樣電極發(fā)生剝離，試驗(yàn)結(jié)束后，設(shè)備顯示試驗(yàn)結(jié)果。按照此裝樣試驗(yàn)過(guò)程測(cè)試其余4片試樣。
6、試驗(yàn)結(jié)果
測(cè)試5片試樣測(cè)試結(jié)果的算術(shù)平均值。
7、結(jié)論
涂層在電極表面的附著牢度是影響電池使用壽命的重要因素。本文利用180°剝離試驗(yàn)方法測(cè)試了將涂層從電極樣品表面剝離所需要的力值，并以此來(lái)表征涂層在電極表面的附著牢度，試驗(yàn)簡(jiǎn)單，且設(shè)備易于操作，測(cè)試結(jié)果可靠。為了更好的模擬電極的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，還可根據(jù)實(shí)際情況，將制備好的試樣放置在高溫環(huán)境中處理一段時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。
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