180 °-Schälversuch an einer Elektrodenbeschichtung (Bild: ZwickRoell GmbH & Co. KG)
09.09.2025 Batterietechnologien besser absichern
Bewährte Prüfmethoden in benötigte Standards integrieren
Die Entwicklung von Batterietechnologien ist entscheidend für den Einsatz in einer breiten Palette von Anwendungen. Eine wichtige Qualitätsprüfung ist die Messung der Adhäsionskraft von Elektrodenbeschichtungen. Dieser Kontrollprozess ist wichtig für die Sicherstellung der Haltbarkeit, Betriebssicherheit und der optimalen Leistung von Batterien. Haftfestigkeitsprüfungen helfen bei der Vorhersage der Batterieleistung, verringern die Ausfallraten und verlängern den Lebenszyklus von Batterien.
Elektrodenbeschichtungen von Lithium-Ionen- und anderen Batterietypen bestehen aus aktiven Materialien, die an Metallfolien haften – i.d.R. Kupfer für die Anode und Aluminium für die Kathode. Die Haftkraft zwischen diesen Materialien muss den mechanischen Belastungen in der Produktion, wie z.B. dem Kalandrieren oder dem Schneiden, aber auch im Betrieb während der Lade- und Entladezyklen sowie den Temperaturschwankungen standhalten. Bei Tausenden von Ladezyklen dehnen sich die Materialien aus und ziehen sich zusammen, was zu inneren Spannungen führt. Ohne ausreichende Haftung kann es zu einer Delaminierung der Elektrodenbeschichtungen kommen, was zu elektrischen Kurzschlüssen, einem geringeren Wirkungsgrad oder einer verkürzten Lebensdauer der Batterie führt. Um diese Herausforderungen zu bewältigen, ist es wichtig, die Haftfestigkeit in den verschiedenen Phasen der Batterieproduktion genau zu messen und zu kontrollieren.
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