Les propriétés de rebond et de résistance de la feuille d'électrode en graphite sont évaluées dans différentes méthodes de pressage

La densité d'énergie de la batterie a toujours été l'un des points chauds de la recherche sur les batteries au lithium-ion, choisissez une capacité élevée de matériaux positifs et négatifs, améliorez la densité de compactage peut considérablement améliorer la densité d'énergie de la batterie, mais une densité de compactage élevée affecte souvent les performances du rapport de la batterie, même apporter la sécurité risques, donc rechercher une densité de compactage appropriée est d'une grande importance pour la conception de la batterie. Parce que la production réelle de la batterie de la plaque polaire est généralement un rouleau, mais certains laboratoires dans la préparation d'une petite plaque, et la résistance du poteau d'essai est un nivellement vertical, ces deux façons de diriger les particules de graphite peuvent être différentes, donc ce papier en comparant le nivellement et la pression du rouleau sur la densité et la résistance de compactage du poteau, pour fournir aux concepteurs de batteries un support de données de référence.

Figure 1 Diagramme de la pression positive et négative des rouleaux de tôle polaire

1. Matériel expérimental et méthodes d'essai

1.1 Équipement expérimental : résistance de plaque polaire, modèle BER1300, diamètre d'électrode de 14 mm, avec une pression appliquée de 5 ~ 60MP a ; l'aspect de l'équipement est tel qu'illustré à la figure 2.

Figure 2. (a) Diagramme d'apparence du BER1300 (b) Diagramme de structure du BER1300

1.2 Méthode de test : coupez la feuille polaire à mesurer en une taille rectangulaire d'environ 5 cm 10 cm, placez-la sur la table d'échantillons et définissez les paramètres tels que la pression de test et le temps de rétention de la pression sur le logiciel M RMS pour démarrer le test. Le logiciel lit automatiquement l'épaisseur de la tôle polaire, la résistance, la résistivité, la conductivité et d'autres données.

1.3 Paramètre d'essai 

①. Testez la quantité de rebond de la plaque inférieure sous différentes pressions.

②. Appliquer la plaque déroulée puis represser, pour comparer la résistivité des deux.

③. Testez la résistivité sous différentes pressions sur des poteaux déroulés et enroulés.

2. Analyse des données

2.1 Comparaison de la quantité de rebond de l'épaisseur de la feuille polaire de deux méthodes de pressage différentes

Comme le montre la figure 3, lorsque l'épaisseur de la plaque polaire plate est faible et que la quantité de rebond augmente de 0,4 % sous la basse pression à 26 % sous l'épaisseur de la plaque polaire augmente à 24 %. Le phénomène ci-dessus montre que dans la plage de faible densité de compactage, bien qu'il y ait une force de cisaillement latérale, le rebond entre les particules est supérieur à celui après la décompression. Avec l'augmentation de la densité de compactage, le rebond de l'épaisseur du pôle après les deux méthodes est fondamentalement le même.

Figure 3. Comparaison de la quantité de rebond d'épaisseur de la pression du rouleau et de la plaque de pression plate

2.2 Comparaison de la résistivité des plaques de test de mise à niveau et de tension

En comparant la différence, comme le montre la figure 4, la résistivité du pôle diminue après la densité de compression de 5MPa, la résistivité de l'électrode augmente, mais le compactage est supérieur à une certaine valeur. Ce phénomène est principalement dû à la pression différente, avec l'augmentation de la résistance de contact de l'électrode et de la surface de l'électrode et les particules de revêtement d'électrode diminuant également, et avec 5MPa testent une résistivité différente de la plaque de pression, bien que la résistance de contact entre les particules dans le le revêtement de l'électrode diminue, mais la résistance de contact de l'électrode de test et de la surface de l'électrode augmente, au lieu de cela, la résistivité totale augmente avec la densité de compactage.

Figure 4. (a) résistivité et densité de compactage après nivellement ; (b) résistivité et compactage après pressage

2.3 Comparaison de la résistivité électrique après la pression de nivellement et la pression du rouleau

La résistivité de la plaque polaire et la pression du galet sont testées comme le montre la Fig. 5. Après que la révolte de la plaque polaire augmente puis diminue avec la densité de compactage, la résistivité sera supérieure à la résistivité de la plaque polaire sous la même densité de compactage. Le phénomène ci-dessus peut être que l'influence de l'état de surface de l'électrode est supérieure à la pression à plat, de sorte que la résistance de contact entre l'électrode de test et la surface de l'électrode est supérieure, ou que le mode de pression du rouleau fera glisser la couche de graphite et une surface de base plus moins conductrice est disposée en parallèle, de sorte que la résistivité de l'électrode est plus grande.

Figure 5. (a) RR et compactage après nivellement ; (b) R & compactage après pressage au rouleau

3. Résumé

Cet article évalue la quantité de rebond et les performances de résistance de l'anode en graphite. Il est connu à partir des données expérimentales ci-dessus.

1. La quantité de rebond de la pression à plat et de la pression du rouleau varie différemment.

2. Si la feuille d'électrode après nivellement de la pression et de la recompression augmente avec la densité de compactage, la tendance de la résistivité est opposée, ce qui peut être lié à l'augmentation de la résistance de contact entre l'électrode de test et la surface de la feuille d'électrode après nivellement de la pression.

3. Pour le nivellement et la pression de roulis de la plaque d'électrode, la résistivité de la plaque d'électrode de test de répression est constatée qu'avec l'augmentation de la densité de compactage, la tendance de changement de la résistivité des deux modes de plaque de pressage est similaire, et la résistivité après la plaque de pressage est plus grande qu'avant la plaque de pressage, et le mode de pressage au rouleau augmentera la résistivité de la plaque d'électrode.

Sur la base des résultats ci-dessus de différentes méthodes de plaque sur le rebond d'épaisseur et la résistivité, nous pouvons en outre combiner X RD, S EM et d'autres méthodes de caractérisation pour une analyse plus approfondie.

Matériel de référence

1. Sang Gun Lee, Dong Hyup Jeon.Effet de la compression des électrodes sur la mouillabilité des batteries lithium-ion.Journal of Power Sources 265(2014) 363-369.

2. Xu Jieru, Li Hong, etc., méthodes de test et d'analyse de la conductivité électrique dans la recherche sur les batteries au lithium [J]. Science et technologie du stockage de l'énergie, 2018,7 (5) 926-955.

3. Wu Xiangkun, Zhan Qiuset, Zhang LAN, Zhang Suojiang. Progrès dans l'optimisation de la microstructure et la technologie de préparation contrôlable de la feuille d'électrode de batterie au lithium [J]. Chimie appliquée, 35 (9): 1076-1092.