电芯极片压缩测试是评估锂离子电池电极在受压状态下力学响应、结构稳定性与孔隙演化行为的关键实验方法,对优化辊压工艺、提升能量密度与循环性能至关重要。
1. 主要设备
万能材料试验机:具备高精度力和位移控制能力。
平行平板压头:两个光滑、平行的圆形或方形平板,直径/边长应大于样品尺寸(通常≥20mm),以确保均匀应力。材料通常为硬化钢或碳化钨。
高精度位移传感器/引伸计:这是关键! 仪器自带的位移编码器精度可能不足,推荐使用非接触式激光位移传感器或安装在压头上的引伸计,直接测量板间距离,以排除机器框架变形和压入效应的影响。
力传感器:量程需覆盖测试范围(如0-5 kN)。
2. 样品制备
取样:使用专用冲刀或激光切割,从极片上制备圆形(推荐) 或方形样品。典型直径为 20mm 或 14mm。
尺寸测量:
厚度:使用千分尺在样品多个点测量,取平均值作为初始厚度 T₀。
直径/面积:精确测量,用于计算应力。
称重:使用分析天平精确测量样品质量 m。
初始计算:根据质量、体积(面积×厚度)和材料理论密度,计算初始孔隙率 ε₀。
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