汽车锂电池电极涂层剥离测试机工作原理
该设备本质是高精度单柱电子万能试验机,搭配 180° 剥离专用工装,用来测试锂电正负极极片活性涂层与铜 / 铝集流体之间的剥离强度。
1. 驱动系统
伺服电机驱动滚珠丝杠,带动上横梁以恒定速度向上移动(CRE 恒速伸长模式),保证剥离速度全程稳定(常用 50 mm/min)。
2. 测力核心(小量程应变式力传感器)
采用高精度小量程应变式力传感器安装在上端移动横梁。 传感器内部弹性体粘贴应变片组成惠斯通电桥;剥离产生的拉力作用于传感器,弹性体产生微小弹性形变,应变片电阻随之变化;电桥将电阻变化转化为微弱电压信号,经采集放大转换成数字信号,实时输出剥离力。
重点:极片剥离力很小(N 级甚至几牛),必须选用小量程高分辨率传感器,大吨位传感器测不准。
3. 试样工装与 180° 剥离力学原理
极片试样用双面胶平整粘贴在固定金属底板上,用标准压辊滚压排除气泡;
将集流体(铜箔 / 铝箔)一端反向弯折 180°,自由端夹持在上夹具;涂层一侧牢牢粘在底板上;
横梁向上拉动集流体,保持 180° 剥离角度不变,活性涂层与集流体界面被连续剥开;
底板必须锁死不能滑动,一旦底板移位、角度变化,剥离力数据会产生很大误差。
4. 位移采集
编码器实时采集横梁位移,记录剥离行进长度,软件同步采集力 - 位移曲线。
5. 软件数据处理
采集全过程力值曲线;
自动剔除起始不稳定段(起头区域)和末尾无效段;
计算稳定剥离区间的平均剥离力,除以试样宽度,得到剥离强度(单位:N/m);
同时观察失效形式:界面脱粘(涂层留在基材上)或涂层内聚破坏(涂层本身裂开),用于评估浆料粘结性能。
精简版(可写入 SOP)
设备采用伺服电机 + 滚珠丝杠实现恒速拉动,小量程应变式力传感器实时采集剥离力;试样固定在底板做 180° 剥离,编码器记录剥离位移;软件采集力 - 位移曲线,计算涂层与集流体之间的平均剥离强度,评价极片涂层附着力。