Le guide définitif de ASTM D882 - Essai de traction sur film plastique mince
Bien que ASTM D882 ne soit pas une norme officielle pour tester les films séparateurs des batteries de véhicules électriques, cette norme est en cours de modification pour évaluer les propriétés mécaniques de ces matériaux. Les films séparateurs sont un élément essentiel des batteries lithium-ion et autres batteries à électrolyte liquide, car ils séparent l'anode et la cathode. Le matériau le plus couramment utilisé pour le film séparateur est la polyoléfine, un film polymère suffisamment solide pour résister à l'opération d'enroulement lors de l'assemblage ainsi qu'au placage inégal de lithium sur l'anode en raison d'une utilisation intensive. Un matériau séparateur plus sûr et plus résistant empêche plus efficacement le contact entre l'anode et la cathode, tandis qu'un matériau plus fin permet de réduire le poids de chaque pile et d'améliorer la densité énergétique.
Tester ces matériaux conformément à ASTM D882 peut s'avérer très utile pour les contrôles de qualité ainsi que pour la recherche et le développement lorsqu'il s'agit de déterminer la solution optimale en matière de film séparateur. En outre, comme c'est le cas pour de nombreux autres matériaux en couches minces, le film séparateur est anisotrope et il est donc recommandé de le tester dans plusieurs directions de coupe/essai différentes.
L'ALIGNEMENT DU SPÉCIMEN
Les essais de traction sur les films et feuilles minces présentent plus de difficultés que les essais sur les échantillons rigides, et la plupart des films et feuilles minces utilisés dans la fabrication des batteries de VE sont extrêmement minces, avec une épaisseur ne dépassant pas 15 microns. Ces matériaux sont facilement endommagés par une mauvaise manipulation ; le simple fait de saisir un film ou une feuille mince peut endommager l'échantillon. L'alignement correct d'échantillons aussi délicats est un problème majeur pour de nombreux laboratoires d'essais, et l'utilisation d'un chargeur d'échantillons de précision est recommandée. Ces dispositifs utilisent une pince d'alignement amovible et un rail linéaire pour guider les échantillons dans les pinces. Ils sont disponibles en plusieurs tailles pour s'adapter à un large éventail de dimensions d'échantillons.
Les échantillons ASTM D882 étant fragiles, le choix de la face de la mâchoire est également essentiel à la réussite du test. Les faces de mâchoires dentelées ne sont pas recommandées car elles peuvent endommager l'échantillon lors de la préhension, entraînant des ruptures de mâchoires ou des résultats imprécis. Les faces en caoutchouc n'endommagent pas les échantillons à couche mince et il a été démontré qu'elles empêchent le glissement des échantillons lorsqu'ils s'amincissent dans les faces au cours du processus d'essai, ce qui fait des faces en caoutchouc associées aux mâchoires pneumatiques la combinaison préférée. Cette combinaison produit également les résultats les plus reproductibles.
Les faces des mâchoires en caoutchouc doivent correspondre à la largeur de l'extrémité saisie ou tabulée de l'échantillon. La taille la plus courante pour ce type de matériau est de 25 mm x 25 mm (1 po x 1 po). La correspondance des largeurs facilite l'alignement des échantillons, ce qui est essentiel pour obtenir de bonnes ruptures et des résultats d'essai précis. Si la largeur de l'échantillon est inférieure à la tolérance de la norme, il est nécessaire d'avoir des faces de mâchoires au moins aussi larges que l'échantillon, mais une plus grande largeur est également acceptable dans ce cas.
La préhension par contact de ligne est également possible pour les échantillons de film qui sont trop minces pour les faces en caoutchouc. Les faces à contact linéaire comprennent une face de mâchoire lisse et une face opposée arrondie, ce qui permet de répartir la force de serrage le long d'une seule ligne perpendiculaire au mouvement de la traverse. L'aspect le plus critique de la préhension est d'éviter le glissement lors de l'essai, ainsi que de maintenir une répartition uniforme de la contrainte sur chaque échantillon pendant l'essai.
Essais automatisés de couches minces pour les batteries de véhicules électriques
Avec la croissance explosive prévue pour l'industrie des véhicules électriques, les fabricants de batteries devraient envisager d'augmenter leurs capacités d'essai dès que possible pour répondre à l'augmentation prévue de la demande. Plus le volume d'essais augmente, plus le débit et l'efficacité deviennent importants. Instron propose de nombreuses solutions pour augmenter la productivité de votre laboratoire d'essais, y compris des systèmes automatisés et semi-automatisés qui sont idéaux pour tester de grands volumes d'échantillons de couches minces.




