[发明专利]涂层内聚力的表征方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料分析测试技术领域，具体涉及一种涂层内聚力的表征方法。

背景技术

近年来，随着对不可再生能源危机和环境保护的重视，电池电动汽车已成为一种发展趋势。绿色环保的锂离子电池是电动汽车的重要组成部分，电池的开发和生产是制约整个电动汽车行业发展的重要因素。锂离子电池极片涂层的微观结构由分子级的子层构成，涂层的内聚力即为这些子层之间的粘合力。电池极片的涂层内聚力不仅可反映锂离子电池极片涂层子层之间粘结力的差异，同时也直接影响着锂电池的内阻和循环寿命等性能。在锂离子电池充放电的过程中，锂离子的嵌入与迁出都会导致正负极涂层的膨胀和收缩，此时电池极片涂层的内聚力大小会起到至关重要的作用。如果电池极片涂层之间的内聚力不够，正负极片上的涂层在锂离子嵌入与迁出的过程中就会出现涂层脱落掉粉的情况。然而在电池的制造生产过程中，涂层脱落掉粉的情况是不被接受的。因此，在电池的研究和生产中有必要对电池极片的涂层进行内聚力测试，这对制造电池极片有着非常重要的意义。然而，现有技术中并不存在一种对涂层内聚力进行精确定量表征的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种涂层内聚力的表征方法，能够实现对涂层内聚力进行精确定量表征。

本发明一实施例提供的一种涂层内聚力的表征方法包括：

在单面带有涂层的待测试片含有涂层的一面贴装胶带，并预留所述胶带的一端未贴装在所述待测试片上；

固定所述待测试片，利用所述胶带未贴装的一端将所述胶带从所述涂层表面剥离，测定所述胶带从所述涂层表面剥离后的剥离力，利用所述剥离力表征涂层的内聚力值。

进一步地，固定所述待测试片包括：

通过双面胶将待测试片的不含涂层的一面贴装在一固定的刚性测试底板表面。

进一步地，夹住所述胶带未贴装的一端进行剥离包括：

夹住所述胶带未贴装的一端向所述胶带的另一端进行180°剥离；或，

夹住所述胶带未贴装的一端向所述胶带的上方进行90°剥离。

进一步地，通过一个剥离试验机完成对所述胶带的剥离和涂层内聚力值的读取；其中，所述剥离试验机包括：拖动电机、剥离夹头、固定夹头和测力装置；所述拖动电机分别与所示剥离夹头和所述测力装置连接，所述固定夹头用于在剥离过程中固定所述待测试片；此时，所述方法包括：

通过所述剥离夹头夹住所述胶带未贴装的一端，在所述拖动电机的拖动下剥离所述胶带，当所述胶带从所述涂层表面剥离后，利用所述测力装置读取的剥离力的数值表征涂层的内聚力值。

进一步地，所述方法进一步包括：在所述胶带被从所述涂层表面剥离后，通过所述待测试片上涂层的残留率来辅助表征涂层的内聚力；其中，所述残留率为所述待测试片上未被剥离的涂层质量与所述待测试片被剥离之前的涂层总质量之比。

进一步地，所述方法进一步包括：

在所述待测试片含有涂层的一面贴装胶带后，在恒温恒湿的条件下采用压辊在所述胶带表面来回辊压至少一次。

进一步地，所述恒温恒湿的条件包括：温度为23±2℃，湿度为55±5％；和/或，

所述压辊为重量为2KG的橡胶压辊。

进一步地，夹住所述胶带未贴装的一端进行剥离的速度为300mm/min。

进一步地，所述胶带已贴装部分的长度至少为所述待测试片长度的90％。

进一步地，所述胶带为美纹纸胶带，所述待测试片为锂离子电池极片，所述涂层为涂布在所述锂离子电池极片表面的含有粘合剂的浆料。

本发明实施例提供的一种涂层内聚力的表征方法，将待测试片固定，并在所述待测试片含有涂层的一面贴装胶带；使得胶带被剥离时，剥离实验的微观分离面主要在涂层内部的子层之间。因此通过测量胶带被剥离后的剥离力，即可实现对涂层内聚力的精确定量表征。此外，采用胶带以剥离试验进行内聚力测试，无需改变电池极片的工艺流程，可实现方便的内聚力测试，误差小、可重复性好。

附图说明

图1所示为本发明一实施例提供的一种涂层内聚力的表征方法的流程图。

图2a和图2b所示为本发明实施例所提供的一种涂层内聚力的表征方法的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。