리튬 이온 전지의 전극 시트를 3 층 구조의 전극의 복합 재료 및 집전 박 코팅 조성물, 입자, 즉, 코팅 금속 집 유체의 양면에 균일하게 도포, 주로 네 개의 부분으로 구성되어있다 ( 1) 활물질 입자, 상기 기공은 전해질을 채우기 (3), (4) 금속박 집 전체 (2), 도전 제 및 바인더 조성물 (탄소 검 상)과 함께 혼합한다.
폴 피스의 기계적 안정성은, 특히, 충전 / 방전 사이클에서의 리튬의 흡장 및 이탈이 270% 열악한 싸이클 수명의 부피 변화.이 체적 팽창 분쇄 실리콘 입자로 이어질 수있는 실리콘 음극으로서, 배터리에 중요한 영향을 미친다 구리 집 전체로부터 분리 코팅.
활성 물질 및 피막의 접착 강도의 중요한 특성의 수명을 결정하는 데 사용되는 방법이 선택되어, 박리 기재로부터의 코팅 고장 분석 코팅 장애가 발생하기 때문에, 기계적 또는 열적으로 박리 될 수있는 코팅을 포함 균열, 박리, 폴링, 치핑 또는 코팅 및 코팅 접착 검사 고장 해석 필요 다른 소성 변형 : 스트레스의 원인은 전기 박리 코팅제는 다양한 방법으로 할 수있다 강조 설명 코팅을 정량화하기 위해 안정적이고 실용적인 방법 - 기판과 실패 메커니즘 사이의 접착 강도의 특성은 지식을 이해하고 코팅 품질의 전반적인 성능을 향상시킬 수있는 예방 또는 접착 실패의 억제를위한 중요한 정보입니다.
코팅의 실제 접착력이 기판에인가되는 부하로부터 분리된다. 실제 밀착성 등의 막 두께, 기판, 표면 화학의 조도 및 기판에 대한 코팅의 기계적 특성의 결과와 같은 많은 요인에 의해 영향을받을 수있다 효과 측정 결과는 가장 일반적인 방법은 테스트 압입 테스트, 스크래치 시험, 굽힘 시험을 박리 포함한다. 실제 접착력 시험 방법은 영향을받을 수있는 영향을 미친다.
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1 나노 압입
나노 압입은, 예컨대 부하가 나노 크기 재료의 기계적 특성의 다양성을 측정 할 수있는 가장 간단한 시험 방법 재료의 기계적 특성 중 하나이다 (심도 SensingIndentation, DSI) 민감한 압입 깊이라고 - 변위 곡선 탄성, 경도, 파괴 인성 및 변형 경화 효과 또는 기본 원리 나노 압입 비디오 프레젠테이션 다음 크리프 점탄성 거동 계수.
그림 1 (a) 나노 압입 시험의 개략도 (b, c) 음극 압자 압흔 스캔 사진
도 1은 나노 압입 테스트 원리의 개략도 및 리튬 이온 전지 음극 탭 압입 주사 화상, 테스트하고,로드 P가 압자 샘플 압자.도 언로드 후, 샘플의 표면에 남아있는 압흔에인가된다. 도 2는 일반적인 나노 압입 하중 인 - 로딩 중에 변위 곡선 먼저 시편 표면이 탄성 변형하는 부하가 더 증가함에 따라, 소성 변형이 시작되고 점차 증가 발생, 제거 프로세스는 주로 탄성 복원 변형 기구 변수도로부터 이해와 관련된 RAM .. 2,0에서 서서히 부하, 처리는 소성 변형 궁극적 무화과 HC가 접촉 깊이 시료 표면 압흔을 만들고, HT 최대 부하 용량, 및 엡실론이다. 30 mN의 최대 하중을 증가 부하이어서 그 선의 기울기는 압입 하중을 측정하여 접촉 강성 S. 시험편 P이고, 실질적으로 선형으로 감소하고, 압입 표면적 접촉 강성 S의은 경도 H로부터 계산 될 수있다 그리고 탄성 계수 E
그림 2 나노 압입 시험에서 일반적인 하중 - 변위 곡선
도 3은 리튬 이온 전지의 (a) 양극 및 (b) 음극 반복 나노 압입 시험 하중 - 변위 곡선 및 (a) 양극 및 (b) 다른 침투 깊이 연구에 대응하는 음극 탄성률 시험 보여 피막의 막 두께 내에서 미세 구조 및 내부 응력의 주요 원인은 시험 피막을 일으키는 코팅 탄성률의 동일한 변화보다 두꺼운 코팅의 제조, 높은 밀도, 더 큰 내부 응력하지 않다 침투 깊이는, 시료의, 특히 거친 표면을 매우 작은 상당한 표면 효과를 생성 할 때 탄성률 층이 크다. 이는 주로, 표면 거칠기 시험 주로 때 처음 발생한다 데이터 허위 분산. 최대한 표면 거칠기에 의한 영향을 줄이기 위하여, 우리는 임의의 압입 깊이보다 더 낮은 표면 거칠기에 의해 야기되는 불확실성의 투과 깊이가 비교적 작다는 것을 보장하기 없었다 추천.
도 리튬 이온 배터리 (3) (a) 양극 및 (b)는 회 나노 압입 테스트 마이너스 부하 복수 - 변위 곡선 및 침투 깊이에 대응하는 상이한 시험의 탄성 계수 (a) 양극 및 (b) 음극
2, 인장 시험
인장 시험은 인장 하중 하에서 측정 축 재료 특성에 견딜 수있는 시험 방법이다. 사용 데이터가 얻어진 시험 재료, 신도, 탄성률, 비례 한도, 구역의 감소량의 인장 탄성 한계를 결정할 수도 당겨 인장 강도, 항복점, 항복 강도 및 기타 인장 특성
그림 4는 리튬 이온 배터리 극 피스의 인장 시험 샘플 크기와 단순 인장 시험 장치입니다.
그림 4 리튬 이온 배터리 폴 피스 인장 시험 샘플 사양 및 간단한 인장 시험 장치
변형 곡선 전형적인 응력 금속 재료 - -도 5는 응력 리튬 이온 전지의 양극, 음극 박 및 인장 시험이다 유사한 변형 곡선, 일반적으로 다음의 단계 :
1) 탄성 단계 : 언로드 후 실질적으로 선형 응력 - 변형은 또한 항복 강도의 강도에 대응하여, 0.2 %의 점 항복점라는 변형 곡선에서 원래 길이로 복원 될 수 있고, 그 다음 탄성 계수가 계산 될 수있다. E, 곡선의 기울기.
2) 수확 단계 : 스트레스는 기본적으로 동일하게 유지되며 스트레인은 상당히 증가합니다.
3) 강화 단계 :이 단계는 소성 경화 단계이며,이 단계는 배터리 극 조각에는 나타나지 않으며, f 지점에 해당하는 응력 피크는 인장 강도입니다.
4) 국부적 인 변형 단계 :이 시점에서 샘플은 부서지기 전까지 목에 걸리게됩니다.
폴 피스 인장 파단 공정은 그림 6에 나와 있습니다.
리튬 이온 배터리의 그림 5 (a, b) 음극, (c) 양극 및 (d) 알루미늄 포일 인장 시험 응력 - 변형률 곡선
그림 6 폴 피스 인장 파단 공정의 개략도
도 7은 리튬 이온 전지의 (a) 음극 및 (c) 리튬 이온 전지의 응력 - 변형 곡선을 도시하고, 이들 시험 데이터를 기초로하여 리튬 이온 전지극 극의 구성 관계를 추정하고, 이들 극점의 피팅 모델을 적용한다. 2. 리튬 이온 배터리의 시뮬레이션 계산에서 배터리의 기계적 특성을 연구합니다.
리튬 이온 전지의 (a) 음극 및 (c) 양극 인장 응력 - 변형률 곡선 및 극점 구성 관계의 모델 피팅
3, 압축 시험
금속 재료의 기계적 성질 시험에서 인장 시험에서 정의 된 기계적 성질 및 상응하는 계산식은 기본적으로 압축 시험에 적용 가능 하나 단축 압축 하중이 시험편에 가해질 때 응력 상태는 부드럽다. 계수는 인장 상태보다 상당히 크기 때문에 인장 시험에서 취성 균열 (회색 주철, 세라믹, 비정질 합금 등)을 보이는 일부 재료는 압축 시험 중에 일정한 소성 변형을 보일 수 있으며, 따라서, 취성 재료의 변형 및 파괴 거동에 대한 연구에서 종종 압축 시험이 사용되며, 강도 및 소성이 측정됩니다.
리튬 이온 배터리 폴 피스의 구조적 관계 모델에 대한 연구에서, 폴 피스의 기계적 성질을보다 완전히 이해하기 위해, 폴 피스를 신장시키는 동안, 폴 피스는 종종 압축 테스트를 받게되며,도 8은 리튬 이온 배터리이다. (a) 양의 압축 시험을위한 음력 및 (c) 응력 - 변형률 곡선 및 극점 구성 관계의 모델 피팅 극점의 인장 및 압축 실험 시험 데이터를 기반으로 극성 구성 모델을 작성한 다음 모델 전지 조립 공정에서 폴 피스 파단 거동을 연구하기 위해 적용되었으며, 실험 및 시뮬레이션 비교 결과는 그림 9에 나와 있습니다.
그림 8 : 리튬 이온 전지 (a) 음극 및 (c) 양의 압축 시험 응력 - 변형 곡선 및 극점 구성 관계의 모델 적합성
그림 9 전지 조립 공정에서 폴 피스의 파단 거동에 관한 실험 및 시뮬레이션 연구
4, 굽힘 시험
굽힘 시험은 가장 큰 표면 응력을 가지며 재료의 표면 결함을 민감하게 반영 할 수 있습니다 표면 강화 공정 및 표면 특성을 연구하는 데 자주 사용됩니다 그림 9는 일반적인 3 점 굽힘 시험의 하중 및 굽힘 하중 곡선을 보여줍니다. 점선에 해당하는 응력 값은 재료의 굴곡 강도 또는 굽힘 강도입니다.
그림 10 굽힘 시험 하중 및 기록의 하중 처짐 곡선의 도식 다이어그램
5, 필 테스트
코팅의 박리 강도는 기판의 결합 표면으로부터 코팅 및 기판 사이의 단위 면적당 코팅을 박리하는데 필요한 힘을 지칭하며, 코팅의 성능을 검출하는 중요한 지표이다. 결합 강도가 너무 작 으면 빛이 될 것이다. 도장 수명이 단축되어 조기에 고장을 일으키고 코팅이 부분적으로 벗겨져 벗겨 낼 수 없습니다.
코팅의 인장 강도는 코팅의 결합 강도를 평가하는 가장 중요한 지표 인 정상 인장 응력을 견딜 수있는 코팅의 궁극적 인 능력입니다. 시험 도구 또는 장비는 시험편을 코팅 표면에 수직 인 인장력을 가하는 데 사용됩니다. , 시료가 잡아 당겨질 때까지, 즉 코팅이 박리 될 때, 손상시의 하중이 기록되고, 시료의 하중 값을 단면적으로 나눔으로써 코팅의 인장 강도가 얻어진다.
일반 시험 방법, 상기 폴 피스를 슬릿, 감압 양면 접착 테이프 3M-VHB은 전극 표면에, 다른 쪽면은, 스테인레스 강판, 스테인레스 강판 및 연신 장치의 두 개의 클램프에 부착 된 집 전체에 부착 일정 속도로 시료를 드로잉, 180도 박리 시험은 알루미늄이도에 나타내는 바와 같이 원칙적으로 테스트 전류 집 전체가 완전히 박리 력을 박리 할 때의 힘을 검출이다.
도 11 도막 박리 강도 시험의 개략도
컴퓨터로 제어되는 전자 만능 시험기 인장 시험, 압축 시험, 껍질 테스트, 눈물 테스트를 사용하여 테스트 컷 등을 굽힘.
6, 스크래치 테스트
일반 절차 12 스크래치 시험기 개략도.도 스크래치 테스트를 실행하는 동안, 상수 또는 점증 하중을인가하면서, 다이아몬드 나 다른 경질 재료로 이루어지는 스타일러스 직쇄 라인을 따라 도포 표면. 그 결과, 스타일러스 코팅 인터페이스 또는 인터페이스 기판. 코팅 시스템과 응집성과 접착 불량을 생성 할 기판에 코팅 코팅 물을 포함했다. 스크래치 시험 및 현미경 분석 후 처음부터 직접 확인할 이 데이터는 코팅 자체 및 코팅 - 기재 시스템에 대한 유용한 정보를 제공합니다.
도 13은 두 개의 서로 다른 프로세스가 스크래치 테스트 실험 데이터를 학습함으로써, 다양한 부하에서 SEM 이미지 긁힌 규소 부극, 부극 폴 피스의 기계적 안정성을 비교하고, 상기 배터리의 추론 사이클 수명 성능있다.
그림 12 스크래치 테스터의 일반적인 작동에 대한 개략도.
그림 13 서로 다른 두 가지 공정을 사용하는 실리콘 기반 양극 긁힘의 전자 현미경 사진
