Einfluss von hochintensivem Trockenmischen und Kalandrieren auf den relativen Elektrodenwiderstand, bestimmt über einen fortschrittlichen Zweipunktansatz
Literaturwürdigung: Einfluss von hochintensivem Trockenmischen und Kalandrieren auf den relativen Elektrodenwiderstand, bestimmt über einen fortschrittlichen Zweipunktansatz
Informationen zum Autor und Zusammenfassung des Artikels
Bastian Georg Westphal von der Technischen Universität Braunschweig stellte eine schnelle und einfache Zweipunktmethode (ATPM) vor, um die relative Größe des spezifischen Widerstands der Polstücke im Batterievorbereitungsprozess zu testen. Untersuchung einiger Faktoren, die die Testergebnisse beeinflussen, einschließlich Testdruck, Ladestrom, Oberflächenbeschaffenheit des Polstücks, Walzbedingungen, Trockenmischfestigkeit usw. Bereitstellung umfassender Unterstützung für Forscher im Bereich der Lithiumbatterietechnologie, um die Polstücktechnologie besser zu verstehen und die Prozessstabilität zu überwachen.
Messprinzip
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 Probeninformationen messen Bei den in diesem Artikel getesteten Proben handelt es sich ausschließlich um einseitige Polstücke, die im Labor nach einer bestimmten Formel und einem bestimmten Verfahren beschichtet wurden. Die Informationen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Ergebnisanalyse 1. Der Einfluss von Testparametern Beim Testen des Widerstands des Polstücks beeinflussen der an beiden Enden der Elektrode angelegte Strom und Druck den Absolutwert des spezifischen Widerstands. Wenn ein Strom von 0,1/1/10/20 mA an drei verschiedene Arten von Polstücken angelegt wird, bleibt der spezifische Widerstand der LFP-Polstücke im Wesentlichen unverändert. Der spezifische Widerstand des NCM1-Polstücks bleibt im Wesentlichen unverändert, wenn der Strom über 1 mA liegt Der spezifische Widerstand des Gr1-Polstücks muss konstant gehalten werden, wenn der Strom über 10 mA liegt. Der Widerstandstrend der drei Polstücke stimmt mit dem Widerstandstrend der drei in der Literatur berichteten Materialien überein. Graphitpolstücke werden stark vom Strom beeinflusst, vor allem weil der niedrige spezifische Widerstand des Graphits selbst einen höheren parasitären Widerstand auslöst. Daher ist ein größerer Strom erforderlich, um die Auswirkungen des Spannungsabfalls an der Schnittstelle zu verringern. Aufgrund der oben genannten Faktoren ist der Autor der Ansicht, dass 10 mA ein geeigneter Prüfstrom für alle drei Arten von Polschuhen ist.
Abbildung 2. Die Auswirkung des Ladestroms auf den spezifischen Widerstand des Polschuhs
Der ausgeübte Druck beeinflusst auch den spezifischen Widerstand des Polstücks. Mit zunehmendem angelegten Druck lässt sich erkennen, dass die Leitfähigkeit von NMC1 und Gr1 mit steigendem angelegten Druck abnimmt. Dies liegt daran, dass der Druckanstieg den Grenzflächenkontaktwiderstand zwischen Sonde und Beschichtung verringert. Andererseits verringert die Druckausübung die Dicke des Polstücks und verkürzt die Leiterbahn. Daher sollte der Prüfdruck so gering wie möglich sein, ohne dass eine Änderung der Leiterbahn des Polstücks selbst in Betracht gezogen wird. Zusammenfassend ist der Autor der Ansicht, dass 350 kPa ein angemessener angewandter Druck ist.
Abbildung 5. Der Einfluss unterschiedlicher Trockenmischstärken auf den spezifischen Widerstand des Polstücks Zusammenfassung Die in diesem Artikel vorgeschlagene Zwei-Punkte-Methode ist eine einfachere und schnellere Methode zur Bewertung der Prozessleistung des Polstücks aus Sicht der praktischen Anwendung. Es eignet sich besser zum Testen des Polstückwiderstands der Lithium-Ionen-Batterie als die Vier-Sonden-Methode. Prüfdruck, Belastungsstrom, Rolldruck, Trockenmischfestigkeit usw. wirken sich alle auf den absoluten Wert des spezifischen Widerstands aus. Daher ist es notwendig, geeignete Parameter auszuwählen, um stabile Testergebnisse zu erhalten und die Prozessentwicklung zu leiten. IEST-bezogene Testgeräteempfehlung Multifunktions-Batterieelektroden-Widerstandsinstrument (IEST) der BER-Serie: Die doppelplanare, spannungsgesteuerte Scheibenelektroden-Widerstandsmethode weist die folgenden Eigenschaften auf:
1. Trennen Sie die Spannungs- und Stromleitungen, beseitigen Sie den Einfluss der Induktivität auf die Spannungsmessung und verbessern Sie die Erkennungsgenauigkeit. 2. Die Scheibenelektrode mit 14 mm Durchmesser gewährleistet eine relativ große Kontaktfläche mit der Probe und reduziert den Testfehler. 3. Messen Sie direkt den Längsdurchdringungswiderstand des realen Polstücks, d. h. die Summe aus dem Beschichtungswiderstand, dem Kontaktwiderstand zwischen der Beschichtung und dem Stromkollektor und dem Stromkollektorwiderstand. 4. Es kann die Änderung des Polstückwiderstands, der Polstückdicke und der Polstückverdichtung mit Druck in Echtzeit überwachen. 5. Der ausgeübte Druck kann genau gesteuert werden, um die Konsistenz der Testdaten sicherzustellen.
Der Polschuhwiderstand kann die Leistung des elektronischen Leitungsnetzwerks oder die Gleichmäßigkeit der Elektrodenmikrostruktur im Elektrodenherstellungsprozess besser bewerten und dabei helfen, die Elektrodenformulierung und die Steuerparameter des Misch-, Beschichtungs- und Walzprozesses zu erforschen und zu verbessern. Referenz BG Westphal et al. Einfluss von hochintensivem Trockenmischen und Kalandrieren auf den relativen Elektrodenwiderstand, bestimmt über einen fortschrittlichen Zweipunktansatz. Journal of Energy Storage 2017, 11, 76–85 |
