【摘要】 粘结强度是指极片和集流体之间的连接强度。

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当谈论锂电池时，我们经常听到极片和集流体这两个术语。极片是电池的主要活性部分，而集流体则起到电流的收集和传输作用。极片和集流体之间的粘结强度对于锂电池的性能至关重要。

粘结强度是指极片和集流体之间的连接强度。好的粘结强度意味着极片和集流体之间的接触紧密，可以更有效地传输电流，并提高电池的性能和寿命。相反，如果粘结强度不够强，则可能导致电池内部电阻增加，电流传输困难，还可能导致极片与集流体的分离，最终导致电池失效。

为了提高锂电池极片和集流体间的粘结强度，首先需要选择合适的粘结剂。常见的粘结剂包括聚乙烯醇（PVA）和丙烯酸酯等。这些粘结剂具有良好的粘结能力，能够有效地将极片和集流体连接在一起，并且具有较高的化学稳定性和机械强度。

其次，粘结过程中的操作也至关重要。在粘结之前，要确保极片和集流体的表面清洁，以去除油污和氧化层，以增加粘结面积。同时，控制好粘结剂的浓度和涂覆厚度，确保其均匀地分布在极片和集流体表面，并避免形成浓厚或不均匀的粘结层。

最后，在粘结完成后，需要进行适当的固化和热处理。这样可以提高粘结剂的硬度和粘结强度，并确保粘结界面的稳定性和可靠性。固化和热处理的过程可以使粘结剂更好地与极片和集流体结合，从而增强它们之间的粘结强度。

锂电池极片和集流体间的粘结强度对于电池的性能和寿命具有重要影响。通过选择合适的粘结剂、控制好粘结过程和进行适当的固化处理，可以提高极片和集流体之间的粘结强度，从而改善锂电池的性能和可靠性。这对于锂电池的研发和应用都具有重要意义。

 

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测试概念

电池极片剥离强度-指极片活性物质与集流体粘附在一起的牢固程度，是极片的重要指标之一，通过测定其剥离强度，可以对电池的充放电性能、容量、循环寿命等方面进行更加准确的评估。

 

测试原理

使用180 °剥离法定量测定剥离强度，是将极片自由端对折180°，把极片自由端和试验板分别夹在上、下夹持器上，在同一环境中用拉力试验机以进行连续剥离，直至极片和涂层完全分离，可以直接读取剥离的强度值。

 

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测试背景资料

对极片剥离强度的测试，可评估黏结剂的使用是否合理，以及合浆、涂布工序的质量，涂层与集流体之间的剥离强度对锂离子电池的电性能也存在重要影响。例如:循环性能、倍率、内阻等。在锂离子电池中，正极和负极通常都涂覆有活性材料，并通过集流体（通常是铝箔和铜箔）来导电。这些涂层必须牢固地附着在集流体上，以确保电池的长期稳定性和性能。

涂层与集流体之间的强附着性可以减少循环过程中的涂层剥离或脱落，从而提高电池的循环寿命。如果涂层脱落，活性材料可能会暴露在电池中，导致容量衰减和性能下降。剥离强度不足的涂层可能无法满足高倍率操作的要求，导致电池性能下降，甚至可能引发热失控或安全问题。涂层与集流体之间的剥离会导致接触电阻增加，从而增加电池的总内阻。内阻的增加会导致电池在高电流下的电压降低，影响了电池的功率输出和性能。为了确保涂层与集流体之间的牢固附着，电池制造商通常会采用一些技术和材料，例如特殊的粘合剂、涂层工艺和集流体表面处理。

 

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测试文献

  • “Investigation on the adhesion of copper current collectors on lithium-ion battery electrodes” - Yang, G., et al. (2017)这篇论文研究了铜集流体在锂离子电池极片上的粘附情况。通过实验和分析，探讨了粘结剂的类型和浓度、涂覆厚度等因素对粘结强度的影响。

  • “Characterization of the mechanical properties of lithium-ion battery electrodes: A critical review” - Ferg, E., et al. (2020)该综述文章系统地总结了锂离子电池电极材料的力学性能研究。其中涵盖了粘结强度的测量方法和影响因素的讨论，为了解粘结强度和电极性能之间的关系提供了重要参考。

  • “Effect of adhesion strength of current collector on lithium-ion battery performance” - Jin, Y., et al. (2015)这项研究通过改变集流体与极片之间的粘结强度，并对电池性能进行测试，来研究粘结强度对锂离子电池性能的影响。实验结果表明，较好的粘结强度可以提高电池的循环稳定性和容量保持率。

  • “Adhesion mechanisms in lithium-ion batteries: Influence of substrate oxidation on aluminum foil and carbon-based active materials” - Merla, Y., et al. (2018)这项研究针对锂离子电池中铝箔和碳基活性材料之间的粘结强度。研究发现，基于铝箔的粘结强度受到氧化程度的影响，而碳基活性材料则受到表面性质和涂覆处理的影响。

 

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