多年以来，从日用品到行业专用设备，各种电池产品一直在我们的生活中必不可少。随着科学技术的发展，智能手机、清洁机器人、无人机、新能源汽车等已慢慢的变多的走进人们的日常生活。作为能量与动力的重要载体，电池也在被慢慢的变多的应用。其性能直接决定了设备的续航时间、载荷能力和安全性等因素。因而也形成了关于其提供可持续性电力的研究热潮。电池每个部分应选择什么样的材料，从而能够优化电池的性能特征，一个关键方面是依靠先进的分析表征手段。

  锂离子电池主要由四个部分所组成：阴极、阳极、隔膜和电解液。在工作电池内，锂离子在放电时从阳极流向阴极，充电时则流向相反。单个的电池芯输出的能量是有限的，它通常会与其他电池芯组合形成电池组。电池组则能组合成电池模块，用于能量输出要求更高的储能应用中，如电动汽车和电网储能。阴极、阳极、隔膜和电解液各自的组成材料共同决定了电池的六个主要性能特征：运行时长、安全性、循环寿命、功率、单位体积内的包含的能量和成本。

  根据其不同的功能，测试验证过程中会对这些部件和材料施加大量载荷。包括由铝膜和铜膜制成的电极材料、聚合物隔膜(PE/PP)、石墨或钛酸盐电极涂层、锂金属氧化物涂层、铝基外壳（实心外壳或层压箔）等。

  在生产过程中，材料在各个制造阶段都要承受机械载荷，并且必须适应这种载荷。在电池运行期间，所使用的材料会受到电化学、热和机械载荷的影响。因此，必须测定拉伸应力、抗弯性、裂纹强度、剪切强度、密封接缝强度、粘合强度、抗穿刺性、弹性、温度应力或抗压强度。此外，一些部件还一定要通过功能试验，例如终端处的剪切力或方形蓄电池安全阀的抗穿刺性，或简单验证集电器的焊缝强度。还一定要了解锂离子电池的性能周期，为此，获取在充电过程中因膨胀引起的电池机械变形数据在电池环境的设计中很重要。其他挑战包括：宽温度范围（-40至+120℃）内的耐温性、抗振动性、循环载荷和受电化学影响而导致的老化过程。

  隔膜是核心关键材料之一，是制约电池安全性、循环寿命、电性能的关键组件。CellScale材料力学试验机提供完整的力学性能测试，最重要的包含抗拉强度、延伸率、穿刺强度，剥离强度（涂层复合膜）等。同时还能够实现高精度的锂电池强制内短路测试，确保锂电池更加安全。

  采用气动夹具夹紧，在避免操作人员往复手动操作夹紧的同时，极大的提高了测试速度；同时气动夹紧排出了人为夹持过松导致的打滑现象，进一步的提高了数据稳定性。脚踏式开关可解放出操作人员的双手，以更方便和轻松的放置试样。同时为满足多种人员的操作习惯，还可通过气动辅具上的手动开关进行闭合、松开操作，为用户更好的提供极大的便利性。

  气动穿刺工装夹具是专门为提高电池隔膜穿刺试验效率和稳定能力开发的一款气动辅具。采用双杠升降，可定制前后隔膜入料或左右入料，符合人体工程学设计；同时入料方向可旋转，满足多种操作人员的使用习惯。试验人员放置好隔膜后，可通过脚踏开关（或手动开关）快速操作完成夹持，夹持完毕后，只需按手控盒的开始键即可开始试验，试验完毕后可快速安置好下一试验点，迅速完成5点或多点测试。

  以锂离子电池聚乙烯(PE)等隔膜为基体，在其表面均匀的涂覆厚度为1-２μｍ混有纳米氧化铝粉末及胶凝剂浆体，可以制成无机复合陶瓷涂层锂离子电池隔膜。陶瓷涂层隔膜可以轻松又有效的提高锂离子电池的热安全性，同时对电解液拥有非常良好的润湿性及保液性能，可以轻松又有效的提高锂离子电池的容量保持性能。

  从每年在世界各地发生的电池安全事故的失效初步分析来看，大部分是由于电池里面发生短路引起的。起火是由于电池在生产的全部过程中内部混入了微小的金属颗粒，此颗粒在电池充放电、温度变化和外部撞击的过程中穿刺了正负极隔膜，因此导致内部发生了短路，进而引起热失控，以致发生起火。 但此类偶然混入无法完全避免， 所以对锂电池提出了新的测试要求，即电池即使有微小颗粒混入， 需要依然能够安全的使用， 而测试电池混入微小颗粒后表现的测试即为锂离子电池的强制内短路测试。

  北京东地科技具备专业技术人员与样机负责CellScale系列力学试验系统的推广，如您有测试或购买需求，欢迎联系150 1140 9066（同微信）