汽车用锂离子电池的力学性能测试解决方案-极片测试

（文章来源：zwick）

动力电池系统在电动汽车的性能中扮演着至关重要的角色。随着科技的发展，锂离子电池现已成为一种高效的能源存储设备，使现代电动汽车成为一种可替代燃油的新型移动解决方案。

锂离子电池系统通常包含极片组成的模块，结构外壳，管理电子系统，电缆和冷却装置等，由于其特殊应用环境，在设计制造时需要考虑到电池工作的电压、电流、时间、环境和最大允许体积，同时还有特殊要求，如耐冲击、震动、耐高低温、低气压等。因此除了基本需求，材料来源、电池特性的决定因素、电池性能、电池制造工艺、技术经济分析和环境温度构成了动力电池系统研发、设计、生产的基础要求。

例如锂离子电池有不同的大小和形状。在电动汽车中使用的锂离子电池更大，能储存更多的能量。然而锂电池的结构设计也会因多种因素（如机械损伤、材料质量、制造质量、温度等）会引发短路和“热失控”的风险。

因此为解决电池在极端环境下的使用问题以及储能前沿材料的开发应用均对锂离子电池的力学性能提出了更高要求。

锂离子电池测试

1 典型的测试应用

• 来料检验

• 寿命测试

• 电特性

• 安全测试

• 环境测试

• 滥用测试

2 典型的测试标准

• UN ECE 100 - R2

• ISO 12405 - 1, 2, 3

• SAND2005 - 3123

3 典型的测试方法

ZwickRoell作为汽车整车制造商和部件供应商超过70年的可信赖合作伙伴，与锂离子电池制造商共同为研发与改进电池性能做了很多努力，为锂离子电池测试提供智能化的解决方案和可靠的测试结果。

锂电池极片测试方法

锂离子电池极片是由活性物质颗粒、粘结剂和导电剂等组成的两面多孔涂层，以及夹在中间的金属集流体箔材组成的三层结构复合材料。作为锂离子电池的基础，极片直接决定其电化学性能和安全性。其高度自动化的生产过程要求对材料特性有很好的理解，ZwickRoell在锂离子电池极片的力学性能测试方面拥有丰富经验，提供各种创新和柔性测试解决方案。

1、拉伸测试&压缩测试

极片负极和正极的拉伸和压缩试验以构筑极片的本构模型。

2、纳米压痕测试

锂离子电池极片的负极、正极多次纳米压痕测试和不同压入深度测试。

3、弯曲测试

弯曲试验时试样表面应力最大，可灵敏反应材料表面缺陷以研究极片表面强化工艺。

4、剥离测试

测试涂层剥离强度以检测极片涂层性能。

5、划痕测试

测试直接从划痕试验以及划痕后显微分析获得有关涂层本身和涂层-基材体系的有用信息。