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锂离子电池极片剥离强度是指极片活性物质与集流体粘附在一起的牢固程度，是极片的重要指标之一。对极片剥离强度的测试，可评估黏结剂的使用是否合理，以及合浆、涂布工序的质量。涂层与集流体之间的剥离强度对影响锂离子电池的循环性能和内阻也会存在影响。
剥离强度的评价方法：
（1）定性评价：
划格法：
握住切割刀具使刀垂直于试板表面, 先后以横着和竖着以均匀的切割速率在涂层上形成规定的切割数,所有切割应划透至底材表面切口直至底材；
清除表面刮出的颗粒，用手指把粘胶带在网格上方的部位压平；
贴上胶带放置一段时间，拿住胶带悬空的一端,并在尽可能接近60°的角度,在0.5秒至1秒内平稳地撕去胶带。
（2）定量评价：
180°剥离法
将极片自由端对折180°，把极片自由端和试验板分别夹在上、下夹持器上，在同一环境中用拉力试验机以50mm/min的拉伸速度进行连续剥离，直至极片和涂层完全分离，可以直接读取极片。
测试方法：再将一定宽度的透明胶带横贴在晾干后的无刻度钢板尺底部，端面平齐；再将双面胶贴在透明胶带上，长度与透明胶带的宽度相同，位置居中；最后，将测试样品贴在双面胶上，端面平齐，用压轮在极片表面自由来回辊压3次。
将实验样品的负极片未粘贴的一端翻折180后，夹在拉力机的上夹持器上，对负极片进行剥离，待极片集流体和涂层完全分离时，读取剥离强度的测试结果，以稳定阶段BC段的平均值作为剥离强度值。
剥离强度的影响因素：
测试因素：
（1）极片宽度对剥离强度的影响
当极片宽度为20 ～ 35 mm时，随着负极极片宽度的增加，剥离强度逐渐上升主要原因是所用的双面胶为25 mm宽，当极片宽度为20 mm、25 mm时，剥离过程会导致极片边缘与双面胶接触，极片双面胶与负极涂覆区接触的面积变小，黏结强度随胶粘剂与被粘表面接触面积的增大而增加;当极片宽度大于25 mm 时，不同宽度极片在剥离过程的重心不同，当极片宽度为35mm时，极片重心达到最佳位置，测试值趋于稳定。
（2）拉伸距离数据范围对剥离强度的影响
从图可知，拉伸距离数据范围很重要，且对剥离强度的影响相当大。因为测试剥离强度时，测试曲线开始段有波峰，末尾段有波谷，所以应该取曲线平稳的一段数据的平均值作为极片剥离强度。为防止剥离过程出现异常，可在剥离前将极片与双面胶轻轻剥开1 mm，再进行测试，拉伸距离数据范围仍选取25 ～ 80 mm，并保证这段范围内极片测试曲线平稳。若测试曲线仍不稳定，则需重新取样测试。
极片拉伸速度为50 ～ 200 mm/min 时，随着拉伸速度的增大，剥离强度先下降、再趋于平稳，但从测试的数据稳定性来看，拉伸速度为100 mm/min 时，测试结果的标准偏差最小，而50 mm/min 时，测试的结果稳定性最差。这主要是因为当拉伸速度太慢时，双面胶和极片接触的时间长，所需的剥离强度大，且测试的曲线稳定性差。综上所述，从数据准确性、时间成本和测试稳定性等方面考虑，选择极片拉伸速度为100 mm/min。
（3）辊压次数对剥离强度的影响
在一定范围内，剥离强度基本上不随辊压次数的增加而改变，表明压轮在极片表面辊压的次数，对负极极片的剥离强度影响不大，主要原因是辊压后的负极极片在辊压机上承受的大压力，已使活性物质和集流体紧密结合，测试所用的压轮压力很小，只起到将极片粘结在双面胶上的作用，并不会改变涂层的剥离强度。从测试的数据稳定性来看，当辊压次数为3 次时，相对标准偏差最小，仅0. 96%，因此选择压轮在极片表面辊压的次数为3 次。
工艺因素影响：
（1）辊压速度
不同辊压速度辊压后，极片厚度的差异不明显，相对标准偏差仅有0. 25%; 但是极片的剥离强度差异明显，相对标准偏差高达11. 89%。当辊压速度从5 m/min 增加到70 m/min 时，剥离强度从10. 89 N/m 降低至8. 64 N/m，平均降低了20. 66%。这主要是因为在工艺要求一致的情况下，辊压速度越快，极片与压辊的接触时间越短，极片反弹的可能性越大，导致剥离强度降低; 在一定范围辊压速度( 5 ～ 70 m/min) 内，活性物质与集流体仍表现为黏性时，辊压速度慢，延长了压辊与极片的接触时间，极片承受压力的时间延长，从而提高了剥离强度。反之辊压速度越快，负极片的剥离强度越低。当辊压速度为5 m/min 时，极片强度达到最大。
（2）存放时间
从图2 可知，无论是辊压前还是辊压后的负极片，剥离强度随着时间的推移先下降，然后趋于平稳，最后再下降。辊压前后，极片存放11 d 后，剥离强度平均降低了18. 99%。辊压后极片存放11 d 后，剥离强度平均降低了12. 05%。这主要是负极片中的羧甲基纤维素钠( CMC) 吸湿造成的。CMC 具有强吸湿特性，吸湿程度与大气温度以及相对湿度有关，当到达平衡后，就不再吸湿［4］。若将极片放置在湿度为20% 的环境中，未进行干燥处理，极片中的活性物质会随着时间的变化而变性，因此生产中辊压后的负极片，需要存放在真空干燥箱里，或辊压后立即转运至下一道工序，降低负极吸湿掉料的风险。综上，极片剥离强度存放1 d 内达到最大。
（3）SBR含量
从图4 可知，随着负极浆料中SBR 含量从1. 25% 增大到2. 99%，辊压前极片剥离强度从11. 07 N/m 上升至97. 33N/m，平均提高了779. 22%; 辊压后极片剥离强度从9. 20 N/m 上升至41. 77 N/m，平均提高了354. 02%。但是极片柔韧性也随之变差且易断裂。这主要是因为:：①随着浆料中SBR含量的增加，与集流体直接接触的黏结剂密度增大，因此极片剥离强度增大；②随着浆料中SBR 含量的增加，极片涂覆烘干后黏结剂含量在极片单位体积内增加，使活性物质和导电剂结合的更紧密，孔隙变小极片弯曲后恢复能力变差，导致极片柔韧性变差。
（4）合浆工艺
粘结剂在浆料中是否均匀分散对极片的剥离强度起着至关重要的的作用，通过合理的工艺值得均一的浆料有利于提高极片的剥离强度。
（5）涂布烘烤制度
高速烘干会使得粘结剂上浮，电极内部产生了非常显着的浓度梯度。对于这部分的改善，可以从烘干制度进行考虑，烘烤制度分为三种，恒定烘干速率，递增烘干速率，递减烘干速率。相对于其他两种烘烤模式，递减烘干速率可以使粘结剂分布的更加均一，可以在提高效率的同时获得更好的质量。
参考文献
1、ISO2409:
2、霍首星, 王伟, 白玲玲, et al. 锂离子电池负极片剥离强度测试的影响因素[J]. 电池, , v.48;No.249(01):42-44.
3、霍首星,白玲玲,董义,马佰瑞.影响锂离子电池负极片剥离强度的因素[J].电池,,49(03):236-239.
本文来源：顺锂成章
