《表3 软包电池石墨电极剥离实验结果Tab.3 Results of peeling test of graphite anodes of pouch battery》

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《石墨电极力学性能和界面剥离强度的实验研究》

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图6为剥离实验载荷-位移曲线，峰值载荷对应的是石墨电极活性层发生面间开裂所需的力，后面的均匀载荷平台对应的是活性层与铜箔之间剥离所需要的力。在剥离实验过程中，样品渐渐被拉伸，载荷逐渐增大。当载荷达到最大值时，石墨活性层中出现面内裂纹，迅速扩展并贯穿石墨活性层。然后裂纹沿着石墨活性层与铜箔之间的界面稳态扩展，直至铜箔被完全剥离。这个阶段的载荷处于一个较为稳定值。由图6可以看出，单面石墨涂层和双面石墨涂层的电极材料剥离实验结果具有相同的变化趋势。当材料充满电后，活性层与集流体之间粘附力比放完电的电极活性层与集流体之间粘附力大，且放完电后的电极活性层与集流体之间的粘附力会减小到比电极原样的活性层与集流体之间粘附力值略低。由于双面石墨涂层的电极材料远离玻璃片一侧的活性层在剥离过程中会发生变形，吸收能量，所以图6（a）中各种状态下的峰值载荷和均匀载荷均大于图6（b）中的值。双面石墨涂层电极不利于计算界面能，因此我们选择单面石墨涂层的电极材料计算界面能。在剥离过程中铜箔储存的弹性能远远小于产生新的界面所需要的能量，故铜箔储存的弹性能可忽略不计。由能量守恒定律可以计算界面能[15]，拉伸仪对电极所做的功用来生成新的界面。用后面均匀载荷所做的功来计算界面能。由此计算的样品界面能平均值如表3所示，界面能越大即产生单位新的单位表面积需要更多的能量，石墨与集流体之间的粘结也更可靠。