正极片和负极片剥离强度测试方法一样吗？

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发布时间：

2023-10-12 00:00

锂电池正极片和负极片都要测剥离强度，两者测试方法一样吗、有什么差异？本文讲清正负极片的结构、剥离测试的相同点和不同点、测试方法和注意事项。

47、正极片和负极片剥离强度测试方法一样吗？

01 锂电池极片概述

锂电池极片由集流体和涂层组成。正极用铝箔（10—20μm）+正极活性物质（LCO、LFP、NCM）+PVDF；负极用铜箔（6—10μm）+负极活性物质（石墨、硅碳）+CMC+SBR。剥离强度反映涂层与集流体结合力，是极片关键指标，影响电池循环寿命和安全性。

电子万能试验机49

02 剥离测试的相同点

正负极片剥离测试基本方法相同：都是180°剥离试验，裁成15—25mm长条，双面胶粘贴涂层面在钢板上，剥离集流体；用电子万能试验机+小力值传感器+180°剥离夹具；速度50—100mm/min（常用50）；剥离强度=平均剥离力/试样宽度。可参考GB/T 2792或企业标准。

03 剥离测试的不同点

但正负极片存在差异：集流体：正极铝箔（较硬，10—20μm），负极铜箔（较软，6—10μm），铜箔剥离更易变形。粘结剂：正极PVDF（油性），负极CMC+SBR（水性）。剥离力：正极较高（10—50N/m），负极较低（5—30N/m）。剥离模式：正极可能脆性剥离（涂层断裂），负极可能韧性剥离（涂层变形）。双面胶：正极用普通双面胶，负极含SBR有粘性需更强双面胶。

电子材料，剥离试验 (2)

04 剥离强度测试方法

试样制备：1.裁成15—25mm宽、150—200mm长条（标注方向，通常沿涂布方向）；2.双面胶粘贴涂层面在干净钢板上，辊子滚压排气泡；3.集流体一端剥开20—30mm作夹持端。

测试步骤：1.钢板固定在180°剥离夹具平台；2.集流体剥开端夹上夹具；3.50—100mm/min速度180°剥离；4.记录剥离力-位移曲线；5.取稳定段（50—100mm）平均力；6.算剥离强度=平均力/宽度。至少3—5个取平均。状态调节23±2℃/50±5%RH至少24h。

05 测试注意事项

试样方向：标注MD或TD，通常沿MD测试。双面胶粘贴：必须确保完全粘贴，粘贴不牢致结果偏低，用辊子滚压排气泡。集流体变形：铜箔（负极）较软，剥离时可能变形，需保持平直，必要时降速。涂层断裂：正极涂层较硬可能断裂（非界面剥离），需观察模式，涂层断裂则反映内聚强度而非界面结合力。测试速度：需保持一致（通常50mm/min）。环境温湿度：影响极片性能（特别是负极水性粘结剂），需标准环境。

06 试验设备需要满足的要求

以广州鲲鹏仪器有限公司生产的BOYI 2025电子万能试验机为例，设备可用于正负极片剥离试验。试验力示值误差≤±0.3%，可选小力值传感器（10N—500N）适合极片小剥离力（0.5—5N）；速度精度±0.1%，0.001—1000mm/min无级设定，可精确控制50—100mm/min。可配套180°剥离专用夹具。Smartest软件自动记录剥离力曲线、算平均剥离力和剥离强度，可按正极/负极分组统计。

电子万能试验机44

结语

正负极片剥离测试基本方法相同：180°剥离、15—25mm长条、双面胶粘贴钢板、50—100mm/min、剥离强度=平均力/宽度。但存在差异：集流体铝箔vs铜箔（铜箔更软易变形）、涂层厚度、粘结剂PVDF vs CMC+SBR、剥离力正极较高负极较低、剥离模式正极脆性vs负极韧性、双面胶选择、试样宽度。测试需注意方向标注、粘贴牢固、集流体变形、涂层断裂、速度一致、温湿度、辊压前后、稳定段处理。配套小力值传感器、180°剥离夹具、速度可控、软件自动算剥离强度并按正负极分组的万能试验机，有助于提高极片剥离测试精度。