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180°剝離試驗(yàn)測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)過程等內(nèi)容，為如何檢測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、電力儲能、移動通信、新能源儲能動力電源等領(lǐng)域的推廣及應(yīng)用，使用壽命對電池的應(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與研究。本文針對性的介紹了一種檢測涂層附著牢度的有效測試方法。
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)墨層牢度部分進(jìn)行，測試過程則采用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)測試樣品的剝離強(qiáng)度。
4.1試驗(yàn)原理
本次檢測是通過測試膠粘帶將涂層從電極表面剝離所需要力值的大小評價(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，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，從而帶動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		0.5級
測量參數(shù)	試驗(yàn)力測量范圍	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)
	變形測量分辨率	大變形量的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
	試臺安全裝置	電子限位保護(hù)
	試臺升降裝置	快/慢兩種速度自動控制，可點(diǎn)動
	試臺返回功能	手動或自動兩種選擇
	超載保護(hù)	超過大負(fù)荷10%，機(jī)器自動保護(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Transcell傳力傳感器
	主機(jī)尺寸	5603501600mm
	主機(jī)重量	120 kg
控制系統(tǒng)		試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)
測控軟件		上海湘杰全數(shù)字三閉環(huán)測控軟件
選配	橫向引伸計(jì)	附件（選配）
	大變形	附件（選配）
	傳感器	每臺設(shè)備可加配多個(gè)傳感器，但都不能超出主機(jī)大允許加載量程
	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)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
5、試驗(yàn)過程
(1)從含涂層電極樣品表面裁取寬為15.0mm，長度100mm的試樣5片，從滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的膠粘帶上裁取寬15.0mm，長度至少250mm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10min。
(3)在設(shè)備的控制軟件上設(shè)置試樣名稱、試驗(yàn)速度、無效頭長、無效尾長等參數(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)開始。上夾具向上運(yùn)動，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)過程測試其余4片試樣。
6、試驗(yàn)結(jié)果
測試5片試樣測試結(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)方法測試了將涂層從電極樣品表面剝離所需要的力值，并以此來表征涂層在電極表面的附著牢度，試驗(yàn)簡單，且設(shè)備易于操作，測試結(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)行測試。

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上海湘杰淺談測試電極涂層在電極表面的附著牢度

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