[發明專利]一種基底為柔性材料的涂覆體上涂層附著強度的測量方法

有效

• 申請號: 200610170603.1
• 申請日: 2006-12-22
• 公開（公告）號: CN101206173A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 刁家喜;高藝
• 申請（專利權）人: 上海比亞迪有限公司
• 主分類號: G01N19/04
• 分類號: G01N19/04
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 王鳳桐;王敬波

技術領域

本發明是關于一種涂覆體上涂層附著強度的測量方法，尤其是關于一種基底為柔性材料的涂覆體上涂層附著強度的測量方法。

背景技術

鋰離子電池主要包括極芯和非水電解液，所述極芯和非水電解液密封在電池殼體內，所述極芯包括電池電極及隔膜，所述電池電極包括正極極片和負極極片，所述正極極片包括正極集流體及涂覆和/或填充于正極集流體上的正極材料，所述負極極片包括負極集流體及涂覆和/或填充于負極集流體上的負極材料。

目前，大多鋰電生產廠家或科研機構，在鋰離子電池生產研究過程中，為了達到所設計電池的額定容量及電池尺寸，測定并監控極片敷料量和極片敷料厚度。然而，在實際生產中發現，不同配比漿料涂布的極片，不同的敷料量、敷料厚度，拉漿后附著于集流體光面與毛面的漿料，以及壓片前后的極片，其敷料強度均有很大差異，具體表現為極片的掉料程度不同。

極片掉料不僅會影響生產過程中對極片敷料量和敷料厚度檢測的準確性，而且還會極大地影響電池的電化學性能，敷料強度較小時，隨著電池充放電的進行，會導致正/負極活性物質同集流體相分離，進而降低電池容量并惡化循環壽命特性。此外，極片敷料強度的大小能夠很好地反映漿料配比改變后極片的特性，并且還是指導拉漿工藝參數優化的重要考察指標。

現有的測定極片敷料強度的方法主要有柵格法。柵格法的具體操作為：用鋼劃刀將極片表面涂層以1-3毫米的間距和45-90°交錯角度，劃成一定數量的方形或菱形小格并劃穿。然后用美國3M公司生產的型號為600的透明粘合帶平整粘結在小格上，不留一絲空隙，然后以最快速度垂直揭起，然后目視觀察劃格處的掉料和起皮情況，以掉料量和起皮情況來衡量極片敷料強度的大小。該方法簡便易行，但主要缺點是劃線時劃線深淺不易控制，不是直接對敷料強度進行測量，測量的結果主觀性較強、重復性和準確性都較差，即使用于極片敷料強度的定性判斷，其準確性仍然偏低。

發明內容

本發明的目的是克服現有的極片敷料強度的測定方法準確度低的缺點，提供一種準確度高的基底為柔性材料的涂覆體上涂層附著強度的測量方法。

本發明提供的基底為柔性材料的涂覆體上涂層附著強度的測量方法包括獲得涂層的剝離力，然后根據下述公式計算附著強度：

σ_180°＝F/H，

其中σ_180°表示涂層附著強度，F表示將涂層的剝離力，H表示剝離力所作用的被剝離涂層的寬度，所述剝離力是指將涂覆體的一端涂覆有涂層的表面與粘合強度不低于涂覆體所需涂層附著強度的粘合帶緊密貼合并固定，然后將涂覆體從未與粘合帶貼合處沿未與粘合帶貼合的表面彎曲180°以使涂覆體的兩端互相平行，沿該涂覆體另一端的方向施加拉力，使涂層與基底分離所需的最小拉力。

根據本發明提供的方法使用可量化并可準確測量的剝離力來計算涂層附著強度，因而可以準確、客觀地獲知涂覆體上涂層附著強度的大小，而且重復性好、操作簡單，從而克服了現有技術中柵格法測量結果主觀性較強、重復性和準確性都較差的缺點。采用本發明獲得的電池極片上電極材料的附著強度大小的趨勢與電池循環性能好壞的結果是一致的，因而本發明提供的方法可以用于準確獲知電池極片上電極材料的附著強度也即電池極片敷料強度的大小，從而不但可以真正用于電池極片質量的在線檢測和監控，而且對于配料和拉漿工藝參數的優化具有重大指導意義。本發明提供的方法還可以用于測量其它基底為柔性材料的涂覆體上涂層的附著強度。

附圖說明

圖1是本發明實施例1測量方法的側視圖；

圖2是本發明實施例1測量方法的立體示意圖；

圖3是本發明實施例1獲得的剝離力對剝離長度的曲線圖。

具體實施方式

根據本發明提供的方法，其中，粘合帶的粘合強度視不同的涂覆體和涂層厚度而定，只要大于涂覆體所需的涂層附著強度即可。例如，當涂覆體為電池極片時，所述粘合帶的粘合強度可以為不低于120牛/米，例如可以為120-250牛/米。符合上述粘合強度要求的粘合帶的例子可以是市售的各種聚丙烯(OPP)壓敏膠帶、聚氯乙烯壓敏膠帶、聚四氟乙烯壓敏膠帶或聚酯壓敏膠帶。

盡管任意長度的粘合帶均可測出該長度范圍內某一條線或者某一段距離的涂層附著強度，但優選情況下，為了進一步提高測量準確度，所述粘合帶的長度為涂覆體長度的30-50％，優選為30-40％，或者為6-15厘米，優選為6-10厘米。