用于拉伸试验的薄膜样品及用于薄膜样品的物理性质评估方法技术

本发明专利技术涉及一种用于薄膜样品的物理性质评估方法和一种用于拉伸试验的薄膜样品。在本发明专利技术中，在用于薄膜样品的拉伸试验期间，使用数字图像相关分析方案方法来分析形成在所述薄膜样品上的散斑图案的应变率。因此，本发明专利技术能够提高所测量的物理性质的可靠性，并且防止金属薄膜样品的异常损坏。金属薄膜样品的异常损坏。金属薄膜样品的异常损坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于拉伸试验的薄膜样品及用于薄膜样品的物理性质评估方法


[0001]本申请要求基于2020年3月4日提交的韩国专利申请10
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2020
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0027190号的优先权的权益，并且该韩国专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。
[0002]本专利技术涉及一种用于评估薄膜样品的物理性质的方法和一种用于拉伸试验的薄膜样品，更特别地，本专利技术涉及一种用于使用数字图像相关分析来评估薄膜样品的物理性质的方法和一种用于拉伸试验的薄膜样品。

技术介绍

[0003]随着技术的发展和对移动设备需求的增加，对二次电池的需求也在迅速增加。其中，锂二次电池以其高能量密度和高工作电压以及优异的存储和寿命特性而被广泛用作用于各种电子产品和各种移动设备的能量源。
[0004]此外，二次电池作为电动车辆、混合动力车辆等的能量源而已经受到关注，所述电动车辆、混合动力车辆等被提出作为解决使用化石燃料的现有汽油车辆和柴油车辆的空气污染的方案。为了用作电动车辆的能量源，需要高功率电池。
[0005]这种二次电池正应消费者的要求而作为能够实现高电压、高容量的型号进行开发。为了实现高容量，需要在有限的空间内对二次电池的四个主要元件、即正极材料、负极材料、分隔件和电解质溶液进行优化处理。
[0006]另一方面，二次电池的电极集电器由微米级的薄膜材料制成。在二次电池制造过程中，对电极集电器施加机械/环境载荷，因此每次在特定步骤之后以样品的形式对电极集电器进行采样，并且评估机械性能(物理性质)，从而确定作为最终产品的二次电池的机械性能是否存在问题。
[0007]典型地，短轴向拉伸试验方法被广泛用于评估电极集电器的机械性能。具体地，以金属薄膜拉伸试验规格(ASTM E345)的形式制备拉伸样品，并且进行拉伸试验(图1(a))。然而，在拉伸试验期间，由于厚度为μm级的薄膜集电器样品的特性，存在经常会引起材料发生异常破裂的问题。这不仅导致降低了测量的物理性质的可靠性，而且还导致由于增加了用于评估最终样品是否在理想规格范围内(SPEC in/out)的试验次数而增加了试验成本和处理时间的问题(图1(B))。
[0008]因此，需要一种在对集电器样品进行拉伸试验时能够抑制异常损坏的样品和一种容易评估集电器的物理性质的方法。
[0009][现有技术文献][0010](专利文献1)日本专利4560079号

技术实现思路

[0011]技术问题
[0012]本专利技术旨在解决上述问题，并且本专利技术的目的是提供一种用于使用数字图像相关
分析来评估薄膜样品的物理性质的方法以及一种用于拉伸试验的薄膜样品，该方法能够抑制在拉伸试验期间对所述薄膜样品的异常损坏，并且提高所测量的物理性质的可靠性。
[0013]【技术方案】
[0014]根据本专利技术的用于评估薄膜样品的物理性质的方法包括如下步骤：在具有散斑图案的薄膜样品的夹持部被固定的状态下，通过在彼此相反的方向上施加拉力来测量薄膜样品的拉伸强度；以及在对薄膜样品施加拉力的同时，分析散斑图案的应变率，其中，在其上形成有散斑图案的薄膜样品中，平行部的宽度(a)与夹持部的宽度(b)的长度比(a：b)在1：2至1：6的范围内，并且薄膜样品的标距长度(c)与薄膜样品的总长度(d)的长度比(c：d)在1：4至1：7的范围内。
[0015]在一个示例中，分析散斑图案的应变率的步骤包括：用相机连续且顺序地拍摄所述薄膜样品的表面；以及通过比较拍摄表面之前的图像与拍摄表面之后的图像，通过使用数字图像相关(DIC)分析方案来分析散斑图案的应变率。
[0016]在其他示例中，分析应变率的步骤包括：测量散斑图案的直径的长度应变率(L/D)。
[0017]在另一个示例中，分析应变率的步骤包括：通过辨别区域并且比较每个区域的散斑图案的面积的长度应变率(L/D)来预测所述薄膜样品的破裂部分。
[0018]此外，所述薄膜样品的平行部的宽度在8至12mm的范围内，所述薄膜样品的标距长度在50至70mm的范围内。
[0019]在另一个示例中，所述薄膜样品包括第一肩部和第二肩部，在所述第一肩部和第二肩部处，平行部与夹持部之间的外表面和内表面上分别形成有曲率，并且所述第一肩部和第二肩部满足下公式1：
[0020][公式1][0021]|R1/R2|≤0.1
[0022]这里，R1表示所述第一肩部的曲率半径，并且在23至27mm的范围内，并且R2表示第二肩部的曲率半径，并且在23至27mm的范围内。
[0023]此外，所述薄膜样品的夹持部包括防滑突起，并且形成在所述薄膜样品上的散斑图案的每平方厘米的斑点数目在50至300的范围内。
[0024]在一个示例中，该方法还包括如下步骤：在所述薄膜样品的表面上形成散斑图案，并且形成散斑图案的步骤包括：在所述薄膜样品的表面上喷涂具有与薄膜样品的颜色成对比的颜色的涂料。
[0025]在另一个示例中，形成在薄膜样品上的散斑图案具有流动性。具体地，该方法可以包括如下步骤：在通过在所述薄膜样品的表面上喷涂涂料以形成图案之后的3至10分钟内，测量所述薄膜样品的拉伸强度。
[0026]在一个示例中，所述薄膜样品可以是二次电池的电极、集电器或分隔件。
[0027]另外，本专利技术提供一种用于拉伸试验的薄膜样品。在一个示例中，提供了根据本专利技术所述的用于拉伸试验的薄膜样品。这里，平行部的宽度(a)与夹持部的宽度(b)的长度比(a：b)在1：2至1：6的范围内，并且所述薄膜样品的平行部的宽度平均在8至12mm的范围内，所述薄膜样品的标距长度(c)与总长度(d)的长度比(c：d)在1：4至1：7的范围内，并且所述薄膜样品的标距长度平均在50至70mm的范围内，并且散斑图案被形成在所述薄膜样品的表
面上。
[0028]在另一个示例中，所述薄膜样品包括第一肩部和第二肩部，在所述第一肩部和第二肩部处，在平行部与夹持部之间的外表面和内表面上分别形成有曲率，并且所述第一肩部和第二肩部满足下公式1：
[0029][公式1][0030]|R1/R2|≤0.1
[0031]这里，R1表示所述第一肩部的曲率半径，并且在23至27mm的范围内，并且R2表示所述第二肩部的曲率半径，并且在23至27mm的范围内。
[0032]在另一个示例中，在采用物理性质评估的情况下，形成在所述薄膜样品的表面上的散斑图案具有流动性。
[0033]【有利效果】
[0034]根据本专利技术所述的用于评估薄膜样品的物理性质的方法和用于拉伸试验的薄膜样品，通过在所述薄膜样品的拉伸试验期间使用数字图像相关分析方案来分析形成在所述薄膜样品上的散斑图案的应变率，从而能够提高所测量的物理性质的可靠性，并且能够抑制所述薄膜样品的异常损坏。
附图说明
[0035]图1是示出用于金属薄膜的常规ASTM E345标准样品的视图。
[0036]图2是示出当使用图1所示的ASTM E3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于评估薄膜样品的物理性质的方法，所述方法包括如下步骤：在具有散斑图案的薄膜样品的夹持部被固定的状态下，通过在彼此相反的方向上施加拉力来测量所述薄膜样品的拉伸强度；以及在对所述薄膜样品施加拉力的同时，分析所述散斑图案的应变率，其中，在其上形成有所述散斑图案的所述薄膜样品中，平行部的宽度(a)与所述夹持部的宽度(b)的长度比(a：b)在1：2至1：6的范围内，并且所述薄膜样品的标距长度(c)与所述薄膜样品的总长度(d)的长度比(c：d)在1：4至1：7的范围内。2.根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述散斑图案的应变率的步骤包括：用相机连续且顺序地拍摄所述薄膜样品的表面；以及通过比较拍摄所述表面之前的图像与拍摄所述表面之后的图像，从而通过使用数字图像相关(DIC)分析方案来分析所述散斑图案的应变率。3.根据权利要求2所述的方法，其中，分析所述应变率的步骤包括：测量所述散斑图案的直径的长度应变率(L/D)。4.根据权利要求2所述的方法，其中，分析所述应变率的步骤包括：通过辨别区域并且比较每个区域的散斑图案的面积的长度应变率(L/D)来预测所述薄膜样品的破裂部分。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述薄膜样品的平行部的宽度在8至12mm的范围内，并且所述薄膜样品的标距长度在50至70mm的范围内。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述薄膜样品包括第一肩部和第二肩部，在所述第一肩部和第二肩部处，平行部与夹持部之间的外表面和内表面上分别形成有曲率，并且，所述第一肩部和所述第二肩部满足下公式1：[公式1]|R1/R2|≤0.1其中，R1表示所述第一肩部的曲率半径，并且在23至27mm的范围内，并且R2表示所述第二肩部的曲率半径，并且在23至27mm的范围内。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述薄膜样...

【专利技术属性】
技术研发人员：李澖率，崔智洵，崔容硕，
申请(专利权)人：株式会社LG新能源，
类型：发明
国别省市：