Influencia del calandrado y el mezclado en seco de alta intensidad en la resistividad relativa del electrodo determinada a través de un enfoque avanzado de dos puntos
Apreciación de la literatura: Influencia de la mezcla en seco y el calandrado de alta intensidad en la resistividad relativa del electrodo determinada a través de un enfoque avanzado de dos puntos
Información del autor y resumen del artículo
Bastian Georg Westphal de la Universidad Técnica de Braunschweig, Alemania, presentó un método rápido y simple de dos puntos (ATPM) para probar el tamaño relativo de la resistividad de las piezas polares en el proceso de preparación de la batería. Exploró algunos factores que afectan los resultados de la prueba, incluida la presión de prueba, la corriente de carga, el acabado de la superficie de la pieza polar, las condiciones de rodadura, la fuerza de mezcla en seco, etc. Brindó un fuerte apoyo a los investigadores de tecnología de baterías de litio para comprender mejor la tecnología de la pieza polar y monitorear la estabilidad del proceso.
Principio de medición
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 Mida la información de la muestra Las muestras analizadas en este artículo son todas piezas polares de un solo lado recubiertas en el laboratorio de acuerdo con una determinada fórmula y proceso. La información se muestra en la siguiente tabla.
Análisis de resultados 1. La influencia de los parámetros de prueba Al probar la resistencia de la pieza polar, la corriente y la presión aplicadas en ambos extremos del electrodo afectarán el valor absoluto de la resistividad. Cuando se aplica una corriente de 0.1/1/10/20mA a tres tipos diferentes de piezas polares, la resistividad de las piezas polares LFP básicamente permanece sin cambios, la resistividad de la pieza polar NCM1 básicamente no cambia cuando la corriente está por encima de 1mA, la la resistividad de la pieza polar Gr1 debe mantenerse constante cuando la corriente está por encima de 10 mA, la tendencia de resistividad de las tres piezas polares es consistente con la tendencia de resistividad de los tres materiales informados en la literatura. Las piezas polares de grafito se ven muy afectadas por la corriente, principalmente porque la baja resistividad del grafito en sí provocará una mayor resistividad parásita, por lo tanto, se requiere una corriente mayor para reducir el impacto de la caída de voltaje de la interfaz. Con base en los factores anteriores, el autor cree que 10 mA es una corriente de prueba adecuada para los tres tipos de piezas polares.
Figura 2. El efecto de la corriente de carga sobre la resistividad de la pieza polar
La presión aplicada también afectará la resistividad de la pieza polar. Con el aumento de la presión aplicada, se puede observar que la conductividad de NMC1 y Gr1 disminuye con el aumento de la presión aplicada. Esto se debe a que el aumento de la presión reduce la resistencia de contacto de la interfaz entre la sonda y el revestimiento. Por otro lado, la aplicación de presión reduce el espesor de la pieza polar y acorta el camino conductor. Por lo tanto, la presión de prueba debe ser lo más pequeña posible sin considerar cambiar la ruta conductora de la pieza polar en sí. En resumen, el autor cree que 350 kPa es una presión aplicada adecuada.
Figura 5. La influencia de diferentes fuerzas de mezcla en seco sobre la resistividad de la pieza polar Resumen El método de dos puntos propuesto en este artículo es un método más simple y rápido para evaluar el rendimiento del proceso de la pieza polar desde la perspectiva de la aplicación práctica. Es más adecuado para probar la resistencia de la pieza polar de la batería de iones de litio que el método de cuatro sondas. La presión de prueba, la corriente de carga, la presión de rodadura, la fuerza de mezcla en seco, etc., afectarán el valor absoluto de la resistividad. Por lo tanto, es necesario seleccionar los parámetros apropiados para obtener resultados de prueba estables que guíen el desarrollo del proceso. Recomendación de equipos de prueba relacionados con IEST Instrumento de resistencia de electrodo de batería multifunción (IEST) de la serie BER: El método de resistencia de electrodo de disco de voltaje controlado de doble plano tiene las siguientes características:
1. Separe las líneas de voltaje y corriente, elimine la influencia de la inductancia en la medición del voltaje y mejore la precisión de detección. 2. El electrodo de disco de 14 mm de diámetro asegura un área de contacto relativamente grande con la muestra y reduce el error de prueba. 3. Mida directamente la resistencia a la penetración longitudinal de la pieza polar real, es decir, la suma de la resistencia del recubrimiento, la resistencia de contacto entre el recubrimiento y el colector de corriente, y la resistencia del colector de corriente. 4. Puede monitorear el cambio de la resistencia de la pieza polar, el grosor de la pieza polar y la compactación de la pieza polar con presión en tiempo real. 5. La presión aplicada se puede controlar con precisión para garantizar la consistencia de los datos de prueba.
La resistencia de la pieza polar puede evaluar mejor el rendimiento de la red conductora electrónica o la uniformidad de la microestructura del electrodo en el proceso de producción del electrodo, y ayudar a investigar y mejorar la formulación del electrodo y los parámetros de control del proceso de mezclado, revestimiento y laminado. Referencia BG Westphal et al. Influencia de la mezcla en seco y calandrado de alta intensidad en la resistividad relativa del electrodo determinada a través de un enfoque avanzado de dos puntos. Revista de almacenamiento de energía 2017, 11, 76–85 |
