Influence du mélange sec intensif et de la calandrage sur la résistivité relative des électrodes déterminée via une approche avancée à deux points
Appréciation de la littérature : Influence du mélange à sec intensif et du calandrage sur la résistivité relative des électrodes déterminée via une approche avancée en deux points
Informations sur l'auteur et résumé de l'article
Bastian Georg Westphal de l'Université technique de Braunschweig, en Allemagne, a présenté une méthode rapide et simple à deux points (ATPM) pour tester la taille relative de la résistivité des pièces polaires dans le processus de préparation de la batterie. A exploré certains facteurs qui affectent les résultats des tests, y compris la pression de test, le courant de charge, la finition de surface de la pièce polaire, les conditions de roulement, la force de mélange à sec, etc. Fournir un soutien solide aux chercheurs en technologie des batteries au lithium pour mieux comprendre la technologie des pièces polaires et surveiller la stabilité du processus.
Principe de mesure
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 Mesurer les informations sur l'échantillon Les échantillons testés dans cet article sont tous des pièces polaires unilatérales revêtues en laboratoire selon une certaine formule et un certain procédé. Les informations sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Analyse des résultats 1. L'influence des paramètres de test Lors du test de la résistance de la pièce polaire, le courant et la pression appliqués aux deux extrémités de l'électrode affecteront la valeur absolue de la résistivité. Lorsqu'un courant de 0,1/1/10/20mA est appliqué à trois types différents de pièces polaires, la résistivité des pièces polaires LFP reste fondamentalement inchangée, la résistivité de la pièce polaire NCM1 est fondamentalement inchangée lorsque le courant est supérieur à 1mA, la la résistivité de la pièce polaire Gr1 doit être maintenue constante lorsque le courant est supérieur à 10 mA, la tendance de résistivité des trois pièces polaires est cohérente avec la tendance de résistivité des trois matériaux rapportés dans la littérature. Les pièces polaires en graphite sont fortement affectées par le courant principalement parce que la faible résistivité du graphite lui-même déclenchera une résistivité parasite plus élevée, un courant plus important est donc nécessaire pour réduire l'impact de la chute de tension d'interface. Sur la base des facteurs ci-dessus, l'auteur estime que 10 mA est un courant de test approprié pour les trois types de pièces polaires.
Figure 2. L'effet du courant de charge sur la résistivité de la pièce polaire
La pression appliquée affectera également la résistivité de la pièce polaire. Avec l'augmentation de la pression appliquée, on peut voir que la conductivité de NMC1 et Gr1 diminue avec l'augmentation de la pression appliquée. En effet, l'augmentation de pression réduit la résistance de contact d'interface entre la sonde et le revêtement. D'autre part, l'application d'une pression réduit l'épaisseur de la pièce polaire et raccourcit le chemin conducteur. Par conséquent, la pression d'essai doit être aussi faible que possible sans envisager de modifier le chemin conducteur de la pièce polaire elle-même. En résumé, l'auteur estime que 350 kPa est une pression appliquée appropriée.
Figure 5. L'influence de différentes forces de mélange à sec sur la résistivité de la pièce polaire Résumé La méthode en deux points proposée dans cet article est une méthode plus simple et plus rapide pour évaluer les performances du processus de la pièce polaire du point de vue de l'application pratique. Il est plus approprié pour tester la résistance de la pièce polaire de la batterie lithium-ion que la méthode à quatre sondes. La pression d'essai, le courant de charge, la pression de roulement, la force de mélange à sec, etc. affecteront tous la valeur absolue de la résistivité. Par conséquent, il est nécessaire de sélectionner des paramètres appropriés pour obtenir des résultats de test stables afin de guider le développement du processus. Recommandation d'équipement de test lié à l'IEST Instrument de résistance d'électrode de batterie multifonction de la série BER (IEST) : la méthode de résistance d'électrode à disque à double plan et à tension contrôlée présente les caractéristiques suivantes :
1. Séparez les lignes de tension et de courant, éliminez l'influence de l'inductance sur la mesure de tension et améliorez la précision de détection. 2. L'électrode à disque de 14 mm de diamètre assure une zone de contact relativement grande avec l'échantillon et réduit l'erreur de test. 3. Mesurez directement la résistance à la pénétration longitudinale de la pièce polaire réelle, c'est-à-dire la somme de la résistance du revêtement, la résistance de contact entre le revêtement et le collecteur de courant et la résistance du collecteur de courant. 4. Il peut surveiller le changement de résistance de la pièce polaire, l'épaisseur de la pièce polaire et le compactage de la pièce polaire avec la pression en temps réel. 5. La pression appliquée peut être contrôlée avec précision pour assurer la cohérence des données de test.
La résistance de la pièce polaire peut mieux évaluer les performances du réseau conducteur électronique ou l'uniformité de la microstructure de l'électrode dans le processus de production de l'électrode, et aider à rechercher et à améliorer la formulation de l'électrode et les paramètres de contrôle du processus de mélange, de revêtement et de laminage. Référence BG Westphal et al. Influence du mélange à sec intensif et du calandrage sur la résistivité relative des électrodes déterminée via une approche avancée en deux points. Journal du stockage d'énergie 2017, 11, 76–85 |
