锂电池铜箔拉伸强度测试标准

首页

发布时间：

2023-10-16 00:00

锂电池铜箔很薄，拉伸强度测试用什么标准、怎么做？本文讲清铜箔特点、相关标准、测试方法、典型值和注意事项。

51、锂电池铜箔拉伸强度测试标准

01 锂电池铜箔概述

锂电池铜箔是负极集流体，厚度4.5—12μm（动力电池6—8μm，消费电子4.5—6μm），分电解（ED，最常用）和压延（RA，高倍率/柔性）。拉伸强度是关键指标，影响极片制造和电池可靠性。铜箔很薄，测试需小力值传感器和精密夹具。

电子材料，剥离测试

02 铜箔拉伸强度相关标准

国内：GB/T 5230-2020《电解铜箔》；YS/T 1158-2016《锂离子电池用电解铜箔》；试验方法按GB/T 228.1-2021。国际：IPC-4562；JIS C 6515；ASTM B373。铜箔是金属，优先按GB/T 228.1。

电子材料，拉伸试验 (4)

03 铜箔拉伸强度测试方法

试样：铜箔太薄无法冲哑铃，用矩形长条。宽12.7mm（IPC）或15mm（国内），标距50或100mm，总长150—200mm。需沿轧制方向（MD）和垂直方向（TD）分别取样，各向异性明显。至少3—5个，23±2℃/50±5%RH调节24h。速度：按GB/T 228.1，薄金属箔5—50mm/min；铜箔伸长率小（1—5%），常用10—50mm/min。设备夹具：电子万能试验机+小力值传感器（10—100N）+平推夹具。夹持需衬垫保护，避免齿痕致应力集中。步骤：1.测尺寸（厚度高精度测厚仪多点平均）；2.标记标距；3.装夹（衬垫保护）；4.规定速度加载至断裂；5.记录最大力、断裂伸长；6.算σb=Fmax/(b×h)、δ=(L1-L0)/L0×100%。断裂应在标距内，夹具附近断裂作废。

04 铜箔拉伸强度典型值

电解铜箔（ED）：普通250—350MPa/伸长率2—5%；高抗拉HTE 350—450MPa/1.5—3%；高温高抗拉THE 400—500MPa/1—2%。压延铜箔（RA）：200—300MPa/3—8%（韧性好）。厚度影响：越薄强度越高伸长率越低，4.5μm可达400—500MPa。

05 测试注意事项

试样：避免折痕划伤（致应力集中提前断裂），边缘无毛刺，标注MD/TD。测厚：需高精度测厚仪（0.1μm），标距段至少3点平均。夹持：齿痕致应力集中，需平推夹具或衬垫，夹持力不宜过大，试样对中。

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，设备可用于锂电池铜箔拉伸试验。试验力示值误差≤±0.3%，可选小力值传感器（10N/50N/100N）适合铜箔（5—50N）；速度精度±0.1%，0.001—1000mm/min无级设定，可精确控制10—50mm/min。可配套平推夹具、专用薄材夹具、衬垫保护，配套视频引伸计（非接触，适合薄铜箔小伸长率）。Smartest软件自动算拉伸强度、伸长率，可按方向（MD/TD）、类型（电解/压延）分组统计。

电子万能试验机44

结语

锂电池铜箔拉伸测试按GB/T 5230、YS/T 1158、GB/T 228.1或IPC-4562，用矩形长条试样（宽12.7或15mm、标距50或100mm），至少3—5个，速度10—50mm/min，小力值传感器（10—100N），平推夹具加衬垫，算σb=Fmax/(b×h)和伸长率，需测MD和TD。电解铜箔250—450MPa、压延200—300MPa，越薄强度越高伸长率越低，MD强度高于TD。测试需注意无折痕毛刺、厚度精确、夹持衬垫、速度一致。配套小力值传感器、平推夹具、速度可控、软件自动算指标的万能试验机，有助于提高铜箔拉伸测试精度。