Grafitelektrodplåtens retur- och motståndsegenskaper utvärderas i olika pressningsmetoder

Batteriets energitäthet har alltid varit en av hotspots för forskning om litiumjonbatterier, välj hög kapacitet av positivt och negativt material, förbättra packningsdensiteten kan avsevärt förbättra batteriets energitäthet, men hög packningsdensitet påverkar ofta batteriförhållandets prestanda, till och med ge säkerhet risker, så sök lämplig packningsdensitet är av stor betydelse för batteridesign. Eftersom den faktiska batteriproduktionen av polplattan vanligtvis är rulle, men vissa laboratorier i framställningen av småplåt, och testpolens motstånd är vertikal utjämning, kan dessa två sätt att riktningen för grafitpartiklar vara olika, så detta papper genom att jämföra utjämningen och rulltrycket på stolpens täthet och motstånd, för att ge batteridesigners stöd för referensdata.

Figur 1 Diagram över positivt och negativt tryck på polskivans valsar

1. Experimentell utrustning och testmetoder

1.1 Experimentell utrustning: polplåtsmotstånd, modell BER1300, elektroddiameter på 14 mm, med applicerat tryck på 5~60MPa; utrustningens utseende är som visas i figur 2.

Figur 2. (a) BER1300 utseendediagram (b) BER1300 strukturdiagram

1.2 Testmetod: Skär polarket som ska mätas till en rektangulär storlek på cirka 5 cm 10 cm, placera den på provbordet och ställ in parametrarna som testtryck och tryckhållningstid på M RMS-mjukvaran för att starta testet. Programvaran läser automatiskt av polskivans tjocklek, resistans, resistivitet, konduktivitet och andra data.

1.3 Testparameter 

①. Testa rebound-mängden av den nedre plattan under olika tryck.

②. Applicera den utrullade plåten och tryck sedan ned för att jämföra resistiviteten hos de två.

③. Testa resistiviteten under olika tryck på utrullade och rullade stolpar.

2. Dataanalys

2.1 Jämförelse av studsmängden för stångplåtstjockleken för två olika pressmetoder

Såsom visas i figur 3, när tjockleken på den plana polplattan är låg och studsmängden ökar från 0,4 % under lågtrycket till 26 % under polplattans tjocklek ökar tjockleken till 24 %. Ovanstående fenomen visar att inom intervallet av liten packningsdensitet, även om det finns en lateral skjuvkraft, är studsningen mellan partiklarna större än efter tryckavlastningen. Med ökningen av packningsdensiteten är poltjockleken tillbaka efter de två metoderna i princip densamma.

Figur 3. Jämförelse av tjockleksrebound-mängden av valstryck och plan tryckplatta

2.2 Jämförelse av resistivitet för nivellerings- och spänningstestplattor

Om man jämför skillnaden, som visas i figur 4, minskar polens resistivitet efter kompressionstätheten på 5MPa, elektrodresistiviteten ökar, men packningen är större än ett visst värde. Detta fenomen beror främst på det olika trycket, med ökningen av kontaktresistansen hos elektroden och elektrodytan och elektrodbeläggningspartiklarna som också minskar, och med 5MPa testa olika tryckplattaresistivitet, även om kontaktresistansen mellan partiklarna i elektrodbeläggningen minskar, men kontaktresistansen hos testelektroden och elektrodytan ökar, gör istället att den totala resistiviteten ökar med packningsdensiteten.

Figur 4. (a) resistivitet och packningsdensitet efter utjämning; (b) resistivitet och komprimering efter pressning

2.3 Jämförelse av elektrisk resistivitet efter utjämning av tryck och rulltryck

Resistiviteten hos polplattan och rulltrycket testas såsom visas i FIG. 5. Efter att polplattans omspänning ökar och sedan minskar med packningsdensiteten, och resistiviteten kommer att vara högre än resistiviteten för polplattan under samma packningsdensitet. Ovanstående fenomen kan vara att påverkan av elektrodens yttillstånd är större än det platta trycket, så att kontaktresistansen mellan testelektroden och elektrodytan är större, eller att rulltrycksläget gör att grafitskiktet glider och mer mindre ledande basyta är anordnad parallellt, så att elektrodresistiviteten är större.

Figur 5. (a) RR & packning efter utjämning; (b) R & packning efter valspressning

3. Sammanfattning

Detta papper utvärderar rebound-mängden och resistansprestanda hos grafitanod. Det är känt från ovanstående experimentella data.

1. Rebound-mängden för flattryck och valstryck varierar.

2. Om elektrodskivan efter utjämningstryck och återkompression ökar med packningsdensiteten är resistivitetstrenden motsatt, vilket kan vara relaterat till det ökande kontaktmotståndet mellan testelektroden och elektrodskivans yta efter utjämningstrycket.

3. För utjämningen och valstrycket för elektrodplattan har resistiviteten hos den undertryckande testelektrodplattan visat sig att med ökningen av packningsdensiteten är förändringstrenden för resistiviteten för de två pressplattslägena liknande, och resistiviteten efter pressplattan är större än före pressplattan, och valspressningsläget kommer att öka resistiviteten hos elektrodplattan större.

Baserat på ovanstående resultat av olika plåtmetoder på tjockleksrebound och resistivitet, kan vi ytterligare kombinera X RD, S EM och andra karakteriseringsmetoder för ytterligare djupgående analys.

Referensmaterial

1. Sang Gun Lee, Dong Hyup Jeon. Effekt av elektrodkompression på vätbarheten hos litiumjonbatterier. Journal of Power Sources 265(2014) 363-369.

2. Xu Jieru, Li Hong, etc., elektrisk ledningsförmåga test och analysmetoder i litium batteri forskning [J]. Energy Storage Science and Technology, 2018,7 (5) 926-955.

3. Wu Xiangkun, Zhan Qiuset, Zhang LAN, Zhang Suojiang. Framsteg i mikrostrukturoptimering och kontrollerbar beredningsteknik för litiumbatterielektrodark [J]. Applied Chemistry, 35 (9): 1076-1092.