chargement de la batterie au lithium-ion et le processus de décharge, il y a une pièce de pôle de la batterie interne et une ions lithium transport d'électrons, dans lequel le transfert d'ions lithium de l'électrolyte à travers les pores remplis de l'électrode, les électrons principalement par des particules solides, en particulier agent conducteur est conduit vers le réseau tridimensionnel formé par L'effet des propriétés de transport d'électrons sur la performance de la batterie est principalement influencé par l'efficacité de la batterie alors que les principaux facteurs affectant la conductivité du pôle de la batterie comprennent l'interface de liaison entre le substrat de feuille et le revêtement L'état de l'agent conducteur, l'état de contact entre les particules, etc. La conductivité électrique de la pièce polaire d'électrode permet de juger de l'homogénéité de la microstructure dans la pièce polaire et de prédire la performance de la batterie. D'après son expérience et sa littérature, La méthode d'essai de conductivité est brièvement résumée et certains facteurs influençant la conductivité de la pièce polaire sont listés.
1, la méthode d'essai de conductivité de poteau de batterie
(1) Méthode 1: méthode d'essai de l'impédance de la membrane à quatre sondes
La méthode de test à quatre sondes montré sur la figure 1, le nombre infini d'échantillons uniformes sur les quatre échantillons de la distance entre les S disposés en ligne droite de la source de courant constant à l'extérieur des deux sondes 1, 4 dans le petit courant I , Mesurer la différence de potentiel entre les deux sondes 2, 3 U, puis la valeur de U, I, S selon la formule (1) obtenue par la résistivité de l'échantillon ρ.
Le principe d'un essai de résistance à membrane à quatre sondes, dans le domaine des batteries au lithium-ion, ce procédé est souvent utilisé pour tester la pâte de résistance du film, l'agent conducteur de la résistivité de la distribution de la suspension grâce à une analyse quantitative, pour déterminer la qualité de l'effet de dispersion de la pâte sa procédé d'essai: en utilisant une suspension d'enduction de film a été uniformément appliquée sur le film isolant, puis on le chauffe et on le sèche, l'épaisseur du revêtement a été mesurée après séchage, découpe de la taille de l'échantillon pour répondre aux exigences de l'infini (supérieur à quatre fois le pas de la sonde), Enfin, quatre électrodes ont été utilisées pour mesurer l'impédance du film d'électrode et la résistivité a été calculée à partir de l'épaisseur.
La méthode d'essai de résistance à membrane à quatre sondes évite la résistance de contact entre la sonde et l'échantillon, et la direction parallèle du courant d'essai et du revêtement évite également le détournement de base, ce qui permet de mesurer avec précision la résistance absolue du revêtement. La méthode ne peut caractériser que la résistance de la couche mince à la surface du revêtement et ne permet pas de caractériser complètement la valeur de résistance de la pièce polaire pour le gradient de composant plus épais et présent, ni de tester le contact entre le revêtement et le substrat. Résistance
(2) Méthode deux: méthode de mesure directe de résistivité globale de deux morceaux de sonde de sonde
ArnoKwade et autres ont utilisé la méthode à deux sondes pour mesurer directement la résistivité globale de la pièce polaire, comme le montre la figure 2, où la résistance mesurée comprend la résistance de la sonde elle-même, la sonde, La résistance de contact du revêtement avec le revêtement, la résistance du revêtement, la résistance de contact entre le revêtement et le collecteur de courant et la résistance du courant du collecteur de courant peuvent être exprimées par la formule (5).
Un dispositif de mesure détaillé est représenté sur la figure 3. La sonde de test est montée sur un dispositif de test de performance mécanique du matériau La mesure de la résistance de la pièce polaire est très simple. La résistivité mesurée p est calculée par l'équation (6):
Dans la formule, R est la valeur de résistance mesurée, A est la surface de contact, U est la tension de détection, I est le courant de charge, δ est l'épaisseur de la pièce polaire et Δδ est la valeur de changement de l'épaisseur après pression.
Puisque le procédé comprend la résistance de la sonde, de la sonde et du revêtement, la valeur absolue de la résistivité de la pièce polaire ne peut être mesurée, mais présente certains avantages: la voie de conduction électronique du processus de test est sensiblement la même Les effets des paramètres de test sur les résultats sont illustrés aux figures 4 et 5. Pour les pôles LFP à haute résistance, le courant de charge est faible et l'effet des paramètres de test sur les résultats est indiqué sur la Fig. Résultats stables, et pour la faible résistance de l'électrode de graphite, le courant de charge est relativement élevé pour obtenir un résultat stable, nous pouvons voir de la figure 4, LFP, NMC, électrode de graphite, courant de charge 10mA ou plus peuvent être des résultats de mesure relativement stables. Haute, la résistivité des électrodes en graphite a diminué pour atteindre plus de 350 kPa, les résultats du test n'ont rien à voir avec la pression.
2, conductivité pièce polaire des exemples de facteurs d'influence
(1) l'effet de la teneur de l'agent conducteur sur la conductivité de la pièce polaire
Dans l'électrode négative, la proportion de matériau conducteur est très faible, et la conductivité des oeufs conservés est principalement la contribution des particules de graphite, tandis que l'électrode positive, le matériau actif de la conductivité électronique est très petite, négligeable, la conductivité est principalement conductrice. , Pour la pièce polaire positive, la teneur en agent conducteur doit être capable d'augmenter la conductivité de la pièce polaire, comme le montre la figure 6. Le rapport agent conducteur et liant reste inchangé, la teneur en agent conducteur augmente, la proportion de matériau vivant diminue Lorsque le taux de liant augmente, la conductivité de la pièce polaire augmente également.
(2) Effet de l'agitation de la poudre sèche sur la conductivité de la pièce polaire
L'intensité de la dispersion à grande vitesse peut être caractérisée par le nombre d'outils de Froude, défini comme le rapport entre la force centrifuge et la gravité agissant sur les particules, ce qui peut être décrit par l'équation 1. Lorsque le rotor reste constant, Fr dépend du rotor La vitesse du ω, plus la vitesse du rotor est élevée, plus le nombre de Froude est grand, ce qui indique que plus l'intensité de la dispersion à grande vitesse est grande.
(3) l'effet de la densité de compactage sur la conductivité de la pièce polaire
Comme le montre la figure 8, la résistivité des pôles continue de diminuer à mesure que la densité de compactage augmente et que les caractéristiques de conductance effective des ions lithium et des électrons sont contradictoires. La porosité diminue et la fraction volumique de l'agent conducteur augmente et la conductivité électronique augmente mais la conductivité effective de l'ion lithium diminue et il est également essentiel d'équilibrer les deux dans la conception de l'électrode.
De nombreux facteurs influencent la conductivité du pôle de la batterie, comme la distribution de l'agent conducteur, la combinaison du collecteur de courant et du revêtement, etc.
