Elektrodresistanstestmetod Jämförelse - fyra prober vs två prober

Litiumjonbatteriresistans är en av de viktiga indikatorerna för att mäta batteriets prestanda, storleken på litiumjonbatteriets motstånd påverkar direkt litiumjonbatteriets kapacitet, cykellivslängd och säkerhetsprestanda, påverkar faktorerna för litiumjonbatteriresistans har elektrodmaterial, formel, elektrolyt, beläggningshomogeniseringsprocess, elektrodresistans, etc., reflekterar elektrodresistansen elektrodmaterialets prestanda och formel. Genom elektrodresistanstestresultaten kan den å ena sidan användas för att förbättra homogenatbeläggningsprocessen och formeln för att förverkliga den snabba utvärderingen av materialsystemet; å andra sidan kan den i rätt tid skärma och klassificera och eliminera polplåten med stort motståndsvärde, för att inte flöda in i den enda tillverkningsprocessen, och förbättra kvaliteten på terminalprodukter. I detta dokument testas skillnaden mellan de två testmetoderna med metoden med fyra prober och två prober. Det schematiska diagrammet över de två testmetoderna är som följer:

Figur 1. (a) Schematisk av två sonder (b) Schematisk av fyra sonder

Under två sondtester placeras terminalen på provet och matar in AC-spänningssignalen för att samla strömmen för provresistansen och erhålla provets resistivitet genom omvandlingsförhållandet; de fyra sonderna placeras på provets yta och spänningssignalen mellan provets resistivitet erhålls genom omvandlingsförhållandet.

1. Experimentell utrustning och testmetoder

1.1 Experimentell utrustning: polplåtsmotstånd, modell B ER2500, elektroddiameter på 14 mm, kan applicera ett tryck på 5~60MP a, utrustningens utseende som visas i figur 2.

Figur 2. (a) BER2500 utseendediagram (b) BER2500 strukturdiagram

1.2 Testmetod: Ställ in parametrar som testtryckstyrka och tryckhållningstid på M RMS-programvaran för att starta testet. Programvaran läser automatiskt av elektrodtjocklek, resistans, resistivitet, konduktivitet och andra data.

1.3 Provinformation: välj den positiva elektrodplattan katod-1, anod-1, den negativa elektrodplattan katod-2, anod-2, rena membranprover, aluminiumfolie och kopparfolie, och testa elektrodplattans motstånd med två prober och fyra sonder.

2. Dataanalys

2.1 Test och motståndsanalys av remsfoliepolplåt

För det positiva elektrodskiktsresistanstestet visar figur 3 (a) att för elektrodskiktet med liten resistans katod-1 (2 ^ 10).1^-6Ω * cm) med ren aluminiumfolieresistivitet (2 ^ 10,884^-5.3316.370026Ω * cm) varierar med cirka 10 gånger, men för elektrodskivan katod-2 med ett högt resistansvärde är elektrodresistiviteten för fyrsondstestet 1 Ω * cm, vilket är mycket större än den för den rena aluminiumfolie. I figur 3 (b) visar elektrodresistiviteten testad av ark katod-1 (1444,94 Ω * cm) (0 Ω * cm), som också överstiger foliens, som visas i figur 4 (a) och (b) motståndet mellan olika beläggningar och folien.

Figur 3. (a) Resistanstest med positiv elektrodplatta med fyra-sondsmetod.

Figur 4. (a) Motståndstest för negativ elektrodplatta med fyrsondsmetod (b) Negativ elektrodplatta med tvåsondsmetod 

Motståndstest

2. Analys av folieren membranresistens

Beständighetstestet för det torrbelagda foliefria rena filmprovet utförs med två metoder. Som framgår av figur 5 är resistiviteten för monolagertestet (0 Ω * cm) nästan densamma som för dubbellagertestet (0 Ω * cm), och är mycket större än resistiviteten för den rena aluminiumfolien ( 2 ^ 10).27.26.884^-5Ω * cm) eller ren kopparfolie (1,832 ^ 10^-5.27,23Ω * cm), är resistiviteten för enkelskiktstestet (1 Ω * cm) för tvåsondsmetoden nästan densamma som för dubbelskiktstestet (1 Ω * cm), men resistiviteten för de två sönder kommer att vara större än den för fyrsondsmetoden.

Figur 5. Test av ren membranresistens med fyra prober och två prober

2.3 Mekanismanalys

Det ekvivalenta kretsschemat för de två testmetoderna visas i figur 6, figur a representerar kretsschemat för resistansen med två sondpoler, figuren visar att strömspänningen appliceras på de vertikala ändarna av provet. Resultatet är kontaktresistansen för polarskiktet R, R-beläggningen, det totala motståndet för R-kollektorvätskan, sedan resistiviteten och resistiviteten; Figur b är ett schematiskt diagram av kretsen som testar elektrodresistansen med fyrsondsmetoden. Den applicerade strömmen appliceras på provytan, så strömriktningen kan delas in i banorna 1, 2 och 3, när elektrodplattan resistansen är liten, elektroner passerar för det mesta från väg 2, mycket ofta genom vägarna 1 och 3, den uppmätta polresistansen är nära folieresistansen, när arkresistansen är stor, Sannolikheten för att elektronen passerar genom väg 1 ökar, Resistansvärdet ökar också, Vid testning av elektrodplattans resistans med fyrsondsmetoden, Eftersom det uppmätta absolutvärdet är litet, Till och med att komma upp till Ω-nivån, Instrumentets noggrannhet, räckvidd och systemtryckkontroll och stabilitetskrav är också höga, det är därför svårt att få stabila data. Sammanfattningsvis är det lämpligt att välja motståndet för kompositskiktet. Det är därför svårt att få fram stabila data. Sammanfattningsvis är det lämpligt att välja motståndet för kompositskiktet. Det är därför svårt att få fram stabila data. Sammanfattningsvis är det lämpligt att välja motståndet för kompositskiktet.

Figur 6. (a) Schematiskt diagram av två-sondskrets (b) Schematiskt diagram av fyra-sondskretsar

3. Sammanfattning

Detta papper jämför skillnaden mellan elektrodresistansen, resultaten visar att testremsans foliepolsprov, fyra prob-testresistansvärde är mycket mindre än de två sonderna, och ibland är motståndet nästan nära foliens resistans, oförmögen att urskilja beläggningen, och på grund av det låga värdet är instrumentets precision, räckvidd och systemtryckkontroll stabilitetskraven höga, så det är svårt att få stabila data, testa bara beläggningen utan folie, motståndsvärde i Ohm-nivå. Tvåsondstestet är elektrodplattans totala penetrationsmotstånd, som avsevärt kan särskilja skillnaden mellan beläggningen, och är lämplig för att testa litiumbatterier och alla typer av superkondensatorer.

 Referensdokumentation

1. Hiroki Kondo et al. Influence of the Active Material on the Electronic Conductivity of the Positive Electrode in Lithium-Ion Batteries .Journal of The Electrochemical Society, 2019,166 (8) A1285-A1290

2. BGWestphal et al. Influens av högintensiv torrblandning och kalandrering på relativ elektrodresistivitet bestämd via en avancerad tvåpunktsmetod.Journal of Energy Storage 2017, 11, 76–85

3. Nils Mainusch et al. Ny kontaktsond och metod för att mäta elektriska resistanser i batterielektroder Energy Technol.2016, 4, 1550-1557