리튬 이온 배터리의 충전 및 방전 과정은 리튬 이온과 전자의 존재하에 배터리 극극과 리튬 이온이 전해질 투과로 채워진 전극 공극을 통해 리튬 이온이 주로 고체 입자를 통해 전달되며, 특히 전도성 에이전트는 3 차원 네트워크 전도로 구성된다. 전지 성능에 미치는 전자 전달 특성의 영향은 주로 전지의 효율에 영향을받는 반면, 전지 극의 전도도에 영향을 미치는 주된 요인은 포일 기판과 코팅 사이의 결합 계면을 포함한다 전도성 물질의 상태, 입자 간의 접촉 상태 등. 전극봉의 전기 전도도는 극점에서 미세 조직의 균일 성을 판단하고 성능을 예측할 수있다. 경험과 문헌에 기초하여, 전도도 테스트 방법을 간략하게 요약하고 폴 피스의 전도도에 영향을 미치는 몇 가지 요인을 나열합니다.
1, 배터리 극 전도도 테스트 방법
(1) 방법 1 : 4 개의 탐침 막 임피던스 시험 방법
그림 1에 표시된 네 가지 프로브 테스트 방법은 일정한 전류 소스에서 두 프로브 1, 4의 바깥쪽으로 일직선으로 배열 된 S 사이의 거리의 네 샘플에 대한 균일 한 샘플의 무한한 수를 작은 전류 I , 2 개의 탐침 (2, 3 U) 사이의 전위차, 그리고 시료 저항률 ρ에 의해 얻어진 식 (1)에 따라 U, I, S의 값을 측정하라.
리튬 이온 전지 분야의 4- 프로브 멤브레인 임피던스 테스트 원리에 따르면,이 방법은 종종 슬러리의 분산 효과를 결정하기 위해 슬러리 내 전도성 물질의 분포의 비저항 정량 분석을 통해 플라즈마 막 임피던스를 테스트하는 데 사용됩니다 시험 방법은 절연 피막 위에 어플리케이터로 균일하게 피막을 도포 한 후 건조, 건조시킨 후 건조시킨 후 피막의 두께를 무한 조건 (프로브 피치의 4 배 이상)으로 절단하고, 마지막으로 전극 막의 임피던스를 측정하기 위해 4 개의 전극을 사용하였고, 저항률은 두께로부터 계산 하였다.
4- 프로브 멤브레인 저항 테스트 방법은 프로브와 샘플 사이의 접촉 저항을 피하고 테스트 전류와 코팅의 평행 방향은베이스 전환을 피하므로이 방법은 배터리 극 코팅의 절대 저항을 정확하게 측정 할 수 있습니다. 이 방법은 코팅 표면의 얇은 층의 저항 특성을 나타낼 뿐이며 두꺼운 성분과 현재의 성분 기울기에 대한 극점 저항 값을 완전히 특성화 할 수 없으며 실제 극점에서 코팅과 기판 사이의 접촉을 테스트 할 수 없습니다 저항.
(2) 방법 2 : 두 개의 탐침 극점 전체 저항률 직접 측정 방법
ArnoKwade 외 2 개의 프로브 방법을 사용하여 그림 2에서와 같이 폴 피스의 전체 저항을 직접 측정합니다. 여기서 측정 된 저항에는 프로브 자체의 저항, 프로브, 피막과 피막의 접촉 저항, 피막의 저항, 피막과 집 전체의 접촉 저항 및 집 전체의 전류 저항은 식 (5)로 나타낼 수있다.
자세한 측정 장치는 그림 3에 나와 있습니다. 테스트 프로브는 재료의 기계적 성능 테스트 장치에 장착됩니다. 폴 피스 저항의 측정은 매우 쉽습니다. 주요 매개 변수에는 부하 전류와 프로브 적용 압력이 포함됩니다. 측정 된 저항률 ρ는 식 (6)에 의해 계산됩니다.
식 중, R은 측정 된 저항 값, A는 접촉 면적, U는 검출 전압, I는 부하 전류, δ는 폴 피스의 두께, Δδ는 프레스 후의 폴 두께의 변화 값이다.
상기 방법은 프로브, 프로브 및 코팅의 저항을 포함하기 때문에, 폴 피스 저항률의 절대 값은 측정 될 수 없지만, 다음과 같은 몇 가지 이점을 포함한다 : 테스트 프로세스의 전자 전도 경로는 실제 배터리의 것과 실질적으로 동일하고 총 테스트 값 결과에 대한 시험 매개 변수의 영향은 그림 4와 5에 나와 있습니다. 높은 저항을 갖는 LFP 극의 경우 부하 전류가 작고 결과에 대한 시험 매개 변수의 영향이 그림 4에 나와 있습니다. 안정적인 결과 및 흑연 전극의 낮은 저항에 대한 부하 전류는 안정적인 결과를 얻기 위해 비교적 높습니다. 그림 4, LFP, NMC, 흑연 전극, 부하 전류 10mA 이상이 상대적으로 안정된 측정 결과가 될 수 있습니다. 높은, 흑연 전극 저항은 350kPa 이상에 도달하기 위해 감소되었으며, 시험 결과는 압력과 관련이 없습니다.
2, 영향 요소의 극 조각 전도도 예
(1) 전도성 물질의 함량이 폴 피스의 전도도에 미치는 영향
음극에서 전도성 물질의 비율은 매우 작고, 보존 된 알의 전도도는 주로 흑연 입자의 기여이며, 전자 전도성의 활성 물질은 매우 작고 무시할 만하 며, 극 조각 전도도는 주로 전도성 물질 네트워크 기여도이다. 포지티브 폴 피스의 경우,도 6에 도시 된 바와 같이, 도전 제의 함량은 폴 피스의 전도성을 증가시킬 수 있어야한다. 도전 제 및 결합제 비는 변하지 않고, 전도 제의 함량은 증가하고, 생체 재료의 비율은 극 극 전도도를 감소시킨다 바인더 비가 증가하면, 폴 피스의 도전성 또한 증가한다.
(2) 건조 분말 교반이 폴 피스의 전도도에 미치는 영향
고속 분산의 강도는 입자에 작용하는 중력에 대한 원심력의 비율로 정의되는 Froude-toolnumber에 의해 특징 지어 질 수 있는데, 식 (1)에 의해 설명 될 수있다. 회 전자의 반경이 일정하게 유지되면, Fr은 회 전자 ω의 속도는 회 전자의 속도가 높을수록 Froude의 수가 커지므로 고속 분산의 강도가 커짐을 나타냅니다.
(3) 폴 피스의 전도도에 대한 압축 밀도의 영향
도 8에 도시 된 바와 같이, 극 밀도는 압축 밀도가 증가함에 따라 감소하고, 리튬 이온 및 전자의 유효 전도 특성은 모순된다. 압축 밀도 다공성이 감소하고 전도 제의 부피 분율이 증가하고 전자 유효 전도율은 증가하지만 리튬 이온의 유효 전도도는 감소하며 전극 설계에서 두 가지의 균형을 맞추는 것이 또한 중요합니다.
도전 체의 분포, 집전 장치와 코팅의 조합 등과 같이 배터리 극의 전도성에 영향을 미치는 많은 요소가 있습니다.
