電極塗膜と集電体の角度依存性剥離試験
概要 剥離角度を任意に設定することで、粘着テープの支持体の剛性に影響されない、より正確な評価が可能となる。
＜ 関連ワード：密着性、剥離角度、電極材料、電池材料、アルミ箔、集電体、カーボンスラリー、塗膜 ＞
1. 電極材料の密着性評価における課題
電極材料の性能安定化には、集電体と活物質層との良好な電気的接続が重要である。しかし、一般的に集電体として使用されるアルミ箔表面には酸化膜が存在し、これが電気抵抗の上昇を招く。抵抗を抑えるために導電性カーボンスラリーのコーティングが施されるものの、カーボン層の剥離が問題となりやすく、密着性の評価とその向上が重要な課題となっている。
2. 角度依存性剥離試験の有用性
剥離試験は、界面に作用する力を定量的に評価できる有効な手法である。しかし、従来の180°剥離試験では、試料を折り曲げると粘着テープの支持体の剛性によって塗膜が容易に剥離してしまい、評価が困難であった。当社の粘着皮膜剥離解析装置 VPAでは、剥離角度や速度を任意に設定でき、試料間の差異をより明確に捉えることが可能である。本稿では、導電性カーボン層（電極塗膜）とアルミ箔（集電体）の密着性を評価した事例を紹介する。
3. 測定条件・結果および考察
5 Nのロードセルを使用し、試料AおよびBについて、45°、90°、180°の3つの剥離角度で剥離試験を行った。 その結果、0.1 N以下のオーダーで試料間の差異が認められ、剥離角度が小さいほどA、B間の剥離力の差が大きくなる傾向が確認された（図1）。特に、45°の条件では、試料間で顕著な剥離力の差が見られた。
4. まとめ
電極塗膜の剥離挙動を定量的に評価した結果、角度設定によって密着性の違いをより明確に評価できることが示された。これらの界面の密着性は電池性能や耐久性に直結する重要な要素であり、本手法は微小な剥離力領域での密着性最適化や、材料開発への応用が期待される。