Widerstandskorrelation verschiedener Grade der Batterieschwellung

Die Multiplikatorleistung des Akkus beeinflusst die Geschwindigkeit und Lebensdauer des Akkulade- und -entladevorgangs. Wie sich der Innenwiderstand reduzieren und die Multiplikatorleistung der Batterie verbessern lässt, ist die Richtung, in die die Batterieforscher ständig forschen. Der Innenwiderstand der Batterie setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, die Struktur der Schnallenbatterie, der Innenwiderstand umfasst positive und negative Elektrodenhülle, Elektrodenplatte, Membran, Membran, Dichtung/Schrapnell und die Teile des gesamten Herstellungsprozesses Der Widerstand von Schnallenbatteriekomponenten wirkt sich auf unterschiedliche Werte auf den endgültigen Batteriewiderstand aus, kann das Batteriedesign und den Produktionsprozess steuern und die Multiplikatorleistung der Batterie verbessern.

Abbildung 1. Schematische Darstellung der Schnallenbatteriestruktur

Abbildung 2. Testmethoden für verschiedene Batteriestände

1. Versuchsprotokoll und Testbedingungen

1.1 Experimentelles Schema:5 ternäre Pulver mit unterschiedlichem spezifischen Widerstand werden gemäß dem Massenverhältnis von 96,5:1,5:2 (aktive Substanz: leitfähiger Kohlenstoff: PVDF) für die Herstellung einer Aufschlämmung mit 53,3 % Fixierung ausgewählt und den herkömmlichen Verfahren des Beschichtens, Walzenpressens, Stanzens und Knickens gefolgt Montage und Prüfung.

1.2 Testbedingungen

1.2.1 Pulverwiderstand: 5~200 MPa, mit einem Intervall von 50 MPa und einer Druckhalterate von 10 s.

1.2.2 Zellstoffwiderstand: Dauertest über 5 Minuten mit einem Abbaupunktintervall von 20 Sekunden.

1.2.3 Polblechwiderstand: 5 MPa, mit Druckhaltung für 15 Sekunden.

1.2.4 Stoppen Sie D CR: 25 °C, 20 % DOD, 1,5 °C Entladung für 30 Sekunden.

2. Widerstandsanalyse verschiedener Batterieniveaus

2.1 Pulverwiderstand

Als positive Elektrode der Schnallenbatterie werden fünf ternäre Materialien mit unterschiedlichem spezifischem Widerstand ausgewählt. Aus Abbildung 3(a) geht hervor, dass die Verdichtungsdichte der fünf Proben mit zunehmendem Druck zwischen 2 und 3 g/cm3 liegt und die Verdichtungsdichte 3 g/cm3 beträgt, was einem spezifischen Widerstand von 200 MPa entspricht, wie in Abbildung 3(b) dargestellt ), der spezifische Widerstand beträgt 1 # <2 # <3 # <4 # <5 #.

Abbildung 3 (a) Verdichtungsdichtekurve von 5 Pulvern; (b) Widerstandsvergleich von 5 Pulvern

2.2 Morphologischer Widerstand

Nachdem die 5 Proben in der gleichen Formel gerührt wurden, wird der Widerstandstest mit dem Aufschlämmungswiderstand durchgeführt und der Widerstandswert ist nach etwa 3 Minuten im Vergleich zum gleichen Zeitraum des Vorjahres relativ stabil. Zu diesem Zeitpunkt kann aus Abbildung 4 entnommen werden, dass die Widerstandsgröße der fünf Arten von Aufschlämmungen beträgt: 1 # <5 # <3 # <2 # <4 #, ähnlich der Änderung des M-Typs im Vergleich zum Pulver Zustand, 3 # und 5 # Aufschlämmung ist niedriger, was wahrscheinlich mit dem Aufschlämmungstyp von 1,5 % leitfähigerem Kohlenstoff zusammenhängt, da die Leitfähigkeit des leitfähigen Kohlenstoffs viel größer ist als bei ternären Materialien und sein Dispersionsgrad und Zustand in der Aufschlämmung die beeinflussen Messung des Pastenwiderstands.

Abbildung 4. Vergleich des spezifischen Widerstands der fünf Zellstoffe

2.3 Polplattenwiderstand

Beim Widerstandstest unter den gleichen Bedingungen vor und nach dem Walzendruck, wie in Abbildung 5 dargestellt, wird die Verdichtungsdichte auf 3 g/cm3 erhöht, was mit dem Zustand der Pulververdichtung übereinstimmt, und der spezifische Widerstand ist im Vergleich zur Walze viel niedriger Druck, hauptsächlich aufgrund der aktiven Partikel, der aktiven Partikel und des leitfähigen Kohlenstoffs, des Kontakts zwischen der Beschichtungsschicht und dem Flüssigkeitskollektor. Der Jahreswiderstandstrend ähnelt der Änderung des Pastenwiderstandstyps M. Dies zeigt, dass bei konsistenter Formel der Pasten- und Polwiderstandstrend näher beieinander liegt, der Kontaktzustand der beiden Partikel jedoch unterschiedlich ist und die Aufschlämmung viel Lösungsmittel enthält, das Elektronen beeinflusst Daher ist der Absolutwert des Pastenwiderstands (kΩ*cm) deutlich größer als der Polarwiderstand (*cm).

Abbildung 5 (a) Verdichtungsdichte von fünf Polen; Abbildung 5 (b) Widerstandsvergleich von fünf Polen

2.4 Innenwiderstand (DCR)

Die Statik der zusammengebauten Schnalle ist auf 12 Stunden eingestellt. Nach zwei Runden der Lade- und Entladeaktivierung wird es gemäß dem in Abbildung 6(a) gezeigten DCR-Prozess getestet. Bei der Berechnung des DCR wird die Spannungsdifferenz vor und nach der Entladung durch den Entladestrom geteilt. Aus Abbildung 6(b) geht hervor, dass der DCR der ersten drei Proben deutlich unter 4# und 5# lag und sich von den Trends des Schlamm- und Pulverwiderstands unterscheidet, während die Trends des Innenwiderstands von 4# und 5# mit dem Trend des Schlamm- und Pulverwiderstands übereinstimmen Tendenzen des Polschichtwiderstands. Der durch den Zustand der Entladung 30 Sekunden gemessene Innenwiderstand der Schnalle enthält den elektronischen Widerstand jeder Komponente, einschließlich des Ladungsübertragungswiderstands und des Lithium-Ionen-Diffusionswiderstands, sodass es weitere Einflussfaktoren gibt und er wahrscheinlich nicht mit dem Widerstandstrend von übereinstimmt Pulver,

Abbildung 6(a) DCR-Testprozess; Abbildung 6 (b) DCR-Vergleich von fünf Typen 

3. Zusammenfassung

In diesem Artikel wurde der Widerstandstest von Pulver-, Schlamm-, Pol- und Schnallenbatterien unterschiedlicher Stärke untersucht und die Korrelation zwischen Widerständen analysiert. Wir haben festgestellt, dass der Trend des Schlammwiderstands und des Polwiderstands ähnlich ist, aber da sich der Schlamm im Suspensionszustand befindet, ist der Widerstand in der richtigen Reihenfolge in der Größenordnung von tausend Ohm/cm und der Pol, da es sich um eine Folienfolie handelt, beträgt der Widerstand Ohm/cm, der Absolutwert des spezifischen Widerstands beträgt fast das 1000-fache. Wenn der Unterschied im spezifischen Widerstand des Pulverzustands vom Pulverniveau bis zum Schlammniveau gering ist, ist es wahrscheinlich, dass der Widerstandstrend nicht mit dem Pulverzustand übereinstimmt, was auf die Zugabe anderer Hilfsstoffe und Lösungsmittel bei der Herstellung der Aufschlämmung in Verbindung mit der Flüchtigkeit zurückzuführen ist des Vorbereitungsprozesses. Weiter erweitert auf den DC-Innenwiderstand der Schnalle,

Daher ist es wahrscheinlich, dass diese vier unterschiedlichen Ebenen der Widerstandskorrelation aus Pulver, Schlamm, Stange und Schnalle einen inkonsistenten Trend erhalten. Da jedoch jede Ebene der Widerstandsparameter die Stabilität und den Trend der Ebenenproben darstellen kann, wird jede Ebene überwacht Widerstandsparameter sind hilfreich, um Forschungs- und Produktionspersonal dabei zu helfen, die elektrische Leistung hervorragender Materialien besser zu überprüfen und die Stabilität des Material- und Zellproduktionsprozesses zu überwachen.

Referenzdokumentation

1. Xu Jieru, Li Hong et al., Forschung zu Lithiumbatterien. Energiespeicherwissenschaft und -technologie, 2018,7 (5) 926-955.

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3. Nie Lei, Qin Xing, Zhang Na et al. Forschung zur Widerstandsvorbewertungsmethode von Lithium-Ionen-Batterien, Power Supply Technology, 2019,43 (4): 562-563.