锂电池极片涂层附着力｜正负极涂层剥离强度 & 耐久测试

锂电池极片涂层附着力｜正负极涂层剥离强度 & 耐久测试

核心意义：评价活性涂层与集流体（铝箔正极 /铜箔负极）界面粘附能力，区分界面粘附破坏（涂层整片从箔材撕开）、涂层内聚破坏（涂层内部粉化掉料）；静态剥离反映初始附着力，耐久测试模拟充放电反复膨胀‑收缩疲劳，评估长期循环下界面抗脱落能力。

90°剥离夹具

180°剥离测试

一、常规静态剥离强度测试（产线质控、来料检验）

1、主流测试方法

1）180° 剥离（行业常用）试样宽 25 mm，极片用高强度双面胶固定在金属基板，极片自由端弯折 180°反向，拉力机匀速拉伸，输出平均剥离强度 N/m。

2）90° 剥离剥离角度保持 90° 垂直，对界面微小缺陷更敏感，适合高面密度高压实极片对比试验，数据离散略大。

单位：N/m（优先），N/cm行业经验参考阈值（仅供研发对比，不作为强制标准）

2、失效模式判定（非常关键）

1. 界面粘附失效：涂层完整剥离，箔材表面干净 → 涂层‑集流体附着力不足；循环极易脱层、容量跳水。

2. 内聚失效：剥离时涂层粉碎掉粉，箔面残留大量活性物质 →粘结剂不足、浆料分散差、涂层本体强度差，即使剥离力读数高，电芯依旧会掉粉。

二、剥离耐久 / 疲劳测试（模拟长期充放电工况，研发用）

静态剥离只能看初始状态；电池充放电锂脱嵌带来反复膨胀收缩，界面会发生疲劳衰减，需要耐久测试验证。

目前无强制国标，属于企业 / 实验室自定义验证项目，分为三类方案。

方案 A：环境老化后静态剥离（通用，第三方可做）

1. 湿热老化：85 ℃ / 85 % RH，48‑240 h；取出做 180° 剥离，计算剥离强度保持率。

2. 热循环：‑20 ℃ ↔ 60 ℃，循环 50‑100 次，每次 30‑60 min；之后测剥离强度。

判定参考：老化后剥离强度保持率≥80%，界面耐久较好；保持率快速下降预示长期循环会脱层。

方案 B：极片反复弯曲疲劳测试（模拟卷绕、膨胀形变）

极片在规定曲率芯轴往复弯曲（50‑500 次），观察：① 涂层裂纹、掉粉；② 弯曲后再测剥离强度衰减；③ 光学 / SEM看界面微裂纹萌生。适合评估辊压后高应力极片。

方案 C：电芯充放电循环后解剖极片剥离（贴近真实工况）

1. 组装软包 / 扣式电芯，完成 50‑200 周充放电循环；

2. 在手套箱解剖取出极片，清洗电解液、干燥；

3. 做 180° 剥离，对比循环前后剥离强度变化、失效模式、微观界面 SEM。

现象：很多极片初始剥离合格，但循环后剥离力大幅下跌，界面出现微裂纹，是动力电池容量衰减重要诱因。

方案 D：循环剥离‑贴合机械疲劳（较少用，材料机理研究）

反复局部剥离‑回压，多次循环后测残余剥离力；多用于粘结剂配方机理研究，重复性差，不适合常规质控。

三、配套辅助附着力表征手段

1. 划痕附着力测试：金刚石压针递增载荷划涂层，光学 / SEM 观察涂层起裂、剥落临界载荷，微观界面附着力定性 / 半定量。

2. 界面剪切强度：平行集流体方向施力，模拟充放电膨胀带来剪切应力，补充剥离测试。

3. SEM 截面观察：看涂层‑集流体界面是否有空隙、裂纹，区分是本体还是界面问题。

四、测试常见干扰点（容易踩坑）

1. 双面胶的粘接力必须大于极片涂层附着力，否则胶层内部破坏，测到的不是极片界面；

2. 试样裁切边缘毛刺、极片折痕会带来力值尖峰，必须剔除边缘数据；

3. 速度对结果影响大：速度越快剥离力读数偏高；同一批样品必须统一速度；

4. 双面胶压辊：2 kg 标准压辊，往返碾压，杜绝气泡；

5. 负极水性极片对湿度敏感，测试环境湿度需要稳定。

五、第三方可输出检测报告包含内容

备注：该项目没有强制国标，报告以测试方法 + 实测数据形式输出，CMA/CNAS 机构按非标方法开展。

为华检测中心，全国28家分所实验室，安徽为华检测技术有限公司拥有专业检测资质，有食品检测、环境检测、轻工检测、金属检测、高分子材料检测、医疗器械检测、计量校准等全品类实验室，您将获得专业、靠谱、高效的服务。详情咨询检测工程师。