Corrélation de résistance de différents niveaux de gonflement de la batterie

Les performances multiplicatrices de la batterie affectent la vitesse et la durée de vie de la charge et de la décharge de la batterie. Comment réduire la résistance interne et améliorer les performances multiplicatrices de la batterie est la direction que les chercheurs de la batterie explorent constamment. La résistance interne de la batterie est composée de différents composants, la structure de la batterie à boucle, la résistance interne comprend la coque d'électrode positive et négative, la plaque d'électrode, le diaphragme, le diaphragme, le joint/shrapnel et les parties du processus de préparation de l'ensemble boucler la résistance des composants de la batterie, différents niveaux affecteront la résistance finale de la batterie, peuvent contrôler la conception de la batterie et le processus de production, améliorer les performances du multiplicateur de la batterie.

Figure 1. Schéma de principe de la structure de la batterie de la boucle

Figure 2. Méthodes de test des différents niveaux de la batterie

1. Protocole expérimental et conditions d'essai

1.1 Schéma expérimental :5 poudres ternaires de résistivité différente sont sélectionnées, selon le rapport massique de 96,5:1,5:2 (substance active : carbone conducteur : PVDF) pour la production de bouillie avec 53,3 % de fixation et suivent les procédures conventionnelles d'enrobage, pressage au rouleau, poinçonnage, bouclage montage et test.

1.2 Conditions d'essai

1.2.1 Résistivité de la poudre : 5 ~ 200 MPa, avec un intervalle de 50 MPa et un taux de maintien de la pression de 10 s.

1.2.2 Résistivité de la pâte : test continu pendant 5 min, avec un intervalle de point d'extraction de 20 s.

1.2.3 Résistivité de la feuille polaire : 5 MPa, avec maintien de la pression pendant 15 s.

1.2.4 Stop D CR : 25 ℃, 20 % DOD, décharge de 1,5 C pendant 30 s.

2. Analyse de résistivité des différents niveaux de la batterie

2.1 Résistivité de la poudre

Cinq matériaux ternaires de résistivité différente sont sélectionnés comme électrode positive de la batterie à boucle. À partir de la figure 3(a), à mesure que la pression appliquée augmente, la densité de compactage des cinq échantillons est comprise entre 2 et 3g/cm3, et la densité de compactage est de 3g/cm3, correspondant à la résistivité de 200MPa, comme le montre la figure 3(b ), la résistivité est 1 # <2 # <3 # <4 # <5 #.

Figure 3 (a) courbe de densité de compactage de 5 poudres ; (b) comparaison de résistivité de 5 poudres

2.2 Résistivité Morp

Une fois les 5 échantillons agités dans la même formule, le test de résistivité est effectué avec la résistance à lisier, et la valeur de résistivité après environ 3 minutes est relativement stable, par rapport à la même période l'année dernière. À ce stade, on peut constater à partir de la figure 4 que la taille de résistivité des 5 types de suspension est : 1 # <5 # <3 # <2 # <4 #, similaire au changement de type M, par rapport à la poudre l'état, la suspension 3 # et 5 # est inférieure, ce qui est probablement lié au type de suspension de 1,5% de carbone plus conducteur, car la conductivité du carbone conducteur est beaucoup plus élevée que les matériaux ternaires, et son degré de dispersion et son état dans la suspension affecteront le mesure de la résistivité de la pâte.

Figure 4. Comparaison de la résistivité des cinq pâtes

2.3 Résistivité de la plaque polaire

Le test de résistivité des mêmes conditions avant et après la pression du rouleau, comme le montre la figure 5, la densité de compactage est augmentée à 3 g/cm3, compatible avec l'état du compactage de la poudre, et la résistivité est beaucoup plus faible par rapport au rouleau pression, principalement due aux particules actives, aux particules actives et au carbone conducteur, le contact entre la couche de revêtement et le collecteur de fluide. Tendance de résistivité de l'année, similaire au changement de type M de résistivité de la pâte, cela montre que lorsque la formule est cohérente, la tendance de la résistivité de la pâte et du pôle est plus proche, mais l'état de contact à deux particules est différent, et la suspension contient beaucoup d'électron affectant le solvant transmission, donc la valeur absolue de la résistivité de la pâte (kΩ*cm) est nettement supérieure à la résistivité polaire (*cm).

Figure 5 (a) densité de compactage de cinq pôles,; Figure 5 (b) comparaison de résistivité de cinq pôles

2.4 Résistance interne (DCR)

La boucle statique assemblée est réglée sur 12h. Après deux tours d'activation de charge et de décharge, il est testé selon le processus DCR illustré à la figure 6(a). Lors du calcul du DCR, la différence de tension avant et après la décharge est divisée par le courant de décharge. D'après la figure 6 (b), le DCR des trois premiers échantillons était significativement inférieur à 4 # et 5 #, et est différent des tendances de résistance au lisier et à la poudre, tandis que les tendances de résistance interne de 4 # et 5 # sont cohérentes avec le lisier et Tendances de la résistance des plaques polaires. La résistance interne de boucle mesurée par l'état de décharge 30s contient la résistance électronique de chaque composant, y compris la résistance de transfert de charge et la résistance de diffusion lithium-ion, il y a donc plus de facteurs d'influence, et il est susceptible d'être incompatible avec la tendance de résistance de poudre,

Figure 6(a) Processus de test DCR ; Figure 6 (b) Comparaison DCR de cinq types 

3. Résumé

Cet article pour différents niveaux de test de résistance de batterie de poudre, de boue, de poteau et de boucle, analyse de la corrélation entre la résistance, nous avons constaté que la tendance de la résistivité de la boue et de la résistivité du pôle est similaire, mais parce que la boue est à l'état de suspension, la résistivité est l'ordre d'une magnitude de mille ohms/cm, et pôle parce qu'il s'agit d'un film en feuille, la résistance est ohm/cm, la valeur absolue de la résistivité est de près de 1000 fois. Du niveau de la poudre au niveau de la bouillie, si la différence de résistivité de l'état de la poudre est faible, la tendance de la résistivité est susceptible d'être incompatible avec l'état de la poudre en raison de l'ajout d'autres excipients et solvants lors de la préparation de la bouillie, couplée à la volatilité du processus de préparation. En outre étendu à la résistance interne DC de la boucle,

Par conséquent, à partir de la poudre, du lisier, du pôle, de la boucle, ces quatre niveaux différents de corrélation de résistance sont susceptibles d'obtenir une tendance incohérente, mais comme chaque niveau des paramètres de résistivité peut représenter la stabilité et la tendance des échantillons de niveau, la surveillance de chaque niveau de Les paramètres de résistivité sont utiles pour aider le personnel de recherche et de production à mieux évaluer les performances électriques d'excellents matériaux et à surveiller la stabilité du processus de production de matériaux et de cellules.

Documents de référence

1. Xu Jieru, Li Hong, et al., recherche sur les batteries au lithium. Science et technologie du stockage de l'énergie, 2018,7 (5) 926-955.

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3. Nie Lei, Qin Xing, Zhang Na, et al. Recherche sur la méthode de pré-évaluation de la résistance des batteries lithium-ion, Power Supply Technology, 2019,43 (4): 562-563.