O guia definitivo para ASTM D882 - Teste de tração de filmes plásticos finos
Embora o ASTM D882 não seja um padrão oficial para testar filmes separadores de baterias de veículos elétricos, esse padrão está sendo modificado para avaliar as propriedades mecânicas desses materiais. Os filmes separadores são uma parte essencial das baterias de íons de lítio e de outras baterias de eletrólitos líquidos que separam o ânodo e o cátodo. O material mais comum usado para o filme separador é a poliolefina, um filme de polímero que é forte o suficiente para suportar a operação de enrolamento durante a montagem, bem como a aplicação irregular de lítio no ânodo devido ao uso extensivo. O material separador mais seguro e mais resistente evita com mais eficiência o contato entre o ânodo e o cátodo, enquanto o material mais fino ajuda a reduzir o peso de cada bateria e a melhorar a densidade de energia.
Testar esses materiais de acordo com o site ASTM D882 pode ser muito útil para verificações de controle de qualidade, bem como em P&D, ao tentar determinar a solução ideal de filme separador. Além disso, como ocorre com muitos outros materiais de filme fino, o filme separador é anisotrópico e, portanto, recomenda-se que seja testado em várias direções diferentes de corte/teste.
| ASTM Configuração de teste do D882 | |
|---|---|
| 1) | 6800 Series Universal Testing System |
| 2) | Bluehill Universal Software |
| 3) | Célula de carga série 2580 |
| 4) | Garras pneumáticas série 2712 |
ALINHAMENTO DE AMOSTRAS
O teste de tração de filmes finos e folhas apresenta mais desafios do que o teste de espécimes rígidos, e a maioria dos filmes finos e folhas usados na fabricação de baterias para veículos elétricos é extremamente fina, com espessura não superior a 15 mícrons. Esses materiais são facilmente danificados pelo manuseio incorreto; até mesmo o simples ato de segurar uma película ou folha fina pode danificar a amostra. O alinhamento correto desses espécimes delicados é um grande problema para muitos laboratórios de teste, e recomenda-se o uso de um dispositivo carregador de espécimes de precisão. Esses dispositivos usam um clipe de alinhamento destacável e um trilho linear para guiar os espécimes até as garras, e estão disponíveis em vários tamanhos para acomodar uma ampla gama de dimensões de espécimes.
Como os espécimes do ASTM D882 são frágeis, a seleção da face da mandíbula também é fundamental para o sucesso do teste. Faces de mandíbulas serrilhadas não são recomendadas porque podem danificar o espécime durante a preensão, levando à quebra da mandíbula ou a resultados imprecisos. As faces de borracha não danificam os espécimes de filme fino e demonstraram evitar o deslizamento do espécime à medida que se afinam nas faces durante o processo de teste, fazendo com que as faces de borracha emparelhadas com garras pneumáticas sejam a combinação preferida. Essa combinação também produz os resultados mais repetíveis.
As faces da mandíbula de borracha devem corresponder à largura da extremidade presa ou com aba do espécime. O tamanho de face mais comum para esse tipo de material é de 25 mm x 25 mm (1 pol. x 1 pol.). A largura correspondente facilita o alinhamento do corpo de prova, o que é fundamental para obter boas quebras e resultados de teste precisos. Caso a largura do corpo de prova esteja no lado menor da tolerância do padrão, é necessário ter faces de mandíbula pelo menos tão largas quanto o corpo de prova, mas uma largura maior também é aceitável nesse caso.
A fixação por contato de linha também é uma possibilidade para amostras de filme que são muito finas para as faces de borracha. As faces de contato de linha incluem uma face de mandíbula lisa e uma face oposta que é arredondada, ajudando a distribuir a força de fixação ao longo de uma única linha perpendicular ao movimento da cruzeta. O aspecto mais importante da fixação é evitar o deslizamento durante o teste, bem como manter uma distribuição uniforme da tensão em cada amostra durante o teste.
Testes automatizados de filmes finos para baterias de veículos elétricos
Com o crescimento explosivo projetado para o setor de veículos elétricos, os fabricantes de baterias devem considerar a possibilidade de ampliar suas capacidades de teste o mais rápido possível para atender ao aumento projetado na demanda. À medida que o volume de testes aumenta, o rendimento e a eficiência se tornam mais importantes. A Instron oferece muitas soluções diferentes para aumentar a produtividade de seu laboratório de testes, incluindo sistemas automatizados e semi-automatizados que são ideais para testar grandes volumes de amostras de filmes finos.
ResultadosOsoftware de teste da Bluehill Universal O software de teste da Instron facilita a elaboração de relatórios de cálculos em conformidade com a norma. O software também vem com um método de teste pré-configurado para o teste ASTM D882, completo com parâmetros de teste e cálculos específicos para ajudar a garantir a conformidade.
