Las propiedades de rebote y resistencia de la hoja de electrodo de grafito se evalúan en diferentes métodos de prensado
La densidad de energía de la batería siempre ha sido uno de los puntos críticos de la investigación de baterías de iones de litio, elija alta capacidad de material positivo y negativo, mejore la densidad de compactación puede mejorar en gran medida la densidad de energía de la batería, pero la alta densidad de compactación a menudo afecta el rendimiento de la relación de la batería, incluso brinda seguridad riesgos, por lo que buscar la densidad de compactación adecuada es de gran importancia para el diseño de la batería. Debido a que la producción real de la batería de la placa polar suele ser un rodillo, pero algunos laboratorios en la preparación de una placa pequeña, y la resistencia del polo de prueba es nivelación vertical, estas dos formas de dirección de las partículas de grafito pueden ser diferentes, por lo que este documento compara la nivelación y la presión del rodillo sobre la densidad y resistencia de compactación del poste, para proporcionar a los diseñadores de baterías soporte de datos de referencia.
Figura 1 Diagrama de presión positiva y negativa del rodillo de la hoja polar
1. Equipo experimental y métodos de prueba
1.1 Equipo experimental: resistencia de lámina polar, modelo BER1300, diámetro de electrodo de 14 mm, con presión aplicada de 5~60MP a; la apariencia del equipo es como se muestra en la Figura 2.
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Figura 2. (a) Diagrama de apariencia de BER1300 (b) Diagrama de estructura de BER1300
1.2 Método de prueba: corte la lámina polar que se va a medir en un tamaño rectangular de aproximadamente 5 cm 10 cm, colóquela en la mesa de muestra y configure los parámetros como la presión de prueba y el tiempo de retención de presión en el software M RMS para comenzar la prueba. El software lee automáticamente el espesor de la lámina polar, la resistencia, la resistividad, la conductividad y otros datos.
1.3 Parámetro de prueba
①. Pruebe la cantidad de rebote de la placa inferior bajo diferentes presiones.
②. Aplique la placa desenrollada y luego vuelva a presionar, para comparar la resistividad de los dos.
③. Pruebe la resistividad bajo diferentes presiones en postes enrollados y desenrollados.
2. Análisis de datos
2.1 Comparación de la cantidad de rebote del espesor de la lámina polar de dos métodos de prensado diferentes
Como se muestra en la Figura 3, cuando el espesor de la placa del polo plano es bajo y la cantidad de rebote aumenta del 0,4 % a baja presión al 26 %, el espesor de la placa del polo aumenta al 24 %. El fenómeno anterior muestra que en el rango de densidad de compactación pequeña, aunque hay una fuerza de corte lateral, el rebote entre las partículas es mayor que después del alivio de presión. Con el aumento de la densidad de compactación, el rebote del grosor del poste después de los dos métodos es básicamente el mismo.
Figura 3. Comparación de la cantidad de rebote del espesor de la presión del rodillo y la placa de presión plana
2.2 Comparación de la resistividad de las placas de prueba de voltaje y nivelación
Comparando la diferencia, como se muestra en la Figura 4, la resistividad del polo disminuye después de la densidad de compresión de 5MPa, la resistividad del electrodo aumenta, pero la compactación es mayor que un cierto valor. Este fenómeno se debe principalmente a la diferente presión, con el aumento de la resistencia de contacto del electrodo y la superficie del electrodo y las partículas de recubrimiento del electrodo también disminuyen, y con 5MPa prueba diferente resistividad de la placa de presión, aunque la resistencia de contacto entre las partículas en el el recubrimiento del electrodo disminuye, pero la resistencia de contacto del electrodo de prueba y la superficie del electrodo aumentan, en cambio, la resistividad total aumenta con la densidad de compactación.
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Figura 4. (a) resistividad y densidad de compactación después de la nivelación; (b) resistividad y compactación después del prensado
2.3 Comparación de la resistividad eléctrica después de la presión de nivelación y la presión del rodillo
La resistividad de la placa polar y la presión del rodillo se prueban como se muestra en la FIG. 5. Después de que el voltaje de la placa polar aumente y luego disminuya con la densidad de compactación, la resistividad será mayor que la resistividad de la placa polar con la misma densidad de compactación. El fenómeno anterior puede ser que la influencia del estado de la superficie del electrodo sea mayor que la presión plana, de modo que la resistencia de contacto entre el electrodo de prueba y la superficie del electrodo sea mayor, o que el modo de presión del rodillo haga que la capa de grafito se deslice y la superficie de base más menos conductora está dispuesta en paralelo, de modo que la resistividad del electrodo es mayor.
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Figura 5. (a) RR y compactación después de la nivelación; (b) R y compactación después del prensado con rodillo
3. Resumen
Este documento evalúa la cantidad de rebote y el rendimiento de resistencia del ánodo de grafito. Se sabe a partir de los datos experimentales anteriores.
1. La cantidad de rebote de la presión plana y la presión del rodillo varía de forma diferente.
2. Si la lámina de electrodos después de la presión de nivelación y la recompresión aumenta con la densidad de compactación, la tendencia de resistividad es opuesta, lo que puede estar relacionado con el aumento de la resistencia de contacto entre el electrodo de prueba y la superficie de la lámina de electrodos después de la presión de nivelación.
3. Para la nivelación y la presión del rodillo de la placa del electrodo, la resistividad de la placa del electrodo de prueba de represión se encuentra que con el aumento de la densidad de compactación, la tendencia de cambio de la resistividad de los dos modos de la placa de presión es similar, y la resistividad después la placa de presión es mayor que antes de la placa de presión, y el modo de presión del rodillo aumentará la resistividad de la placa del electrodo.
Con base en los resultados anteriores de diferentes métodos de placa sobre el rebote del espesor y la resistividad, podemos combinar aún más X RD, S EM y otros métodos de caracterización para un análisis más profundo.
Material de referencia
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2. Xu Jieru, Li Hong, etc., prueba de conductividad eléctrica y métodos de análisis en la investigación de baterías de litio [J]. Ciencia y tecnología de almacenamiento de energía, 2018,7 (5) 926-955.
3. Wu Xiangkun, Zhan Qiuset, Zhang LAN, Zhang Suojiang. Avances en la optimización de microestructuras y tecnología de preparación controlable de láminas de electrodos de baterías de litio [J]. Química Aplicada, 35 (9): 1076-1092.