Elektrodplåtsresistanstestmetod Förfrågan-enkel sond & två sönder & fyra sönder

Elektrod som en viktig länk i batteriproduktionen, prestandan hos den direkt påverkar stabiliteten i processen och cellens prestanda och säkerhet, så att utvärderingen av polprestanda, inklusive elektrodresistans som ett viktigt index för att utvärdera elektrodens prestanda, upptar en oersättlig position i batteriutveckling och produktion. De vanliga metoderna för att utvärdera polär resistans inkluderar enkelsondsmetod, tvåsondsmetoden, fyrasondsmetoden och multipla sondmetoden, etc. Enkelsondsmetoden sätter ena änden av terminalen och den andra änden ansluter provet för att testa resistansen, de två probmetoden testar terminalen på provet, och fyra probmetoden sätter fyra sönder på provets yta.

1. Experimentell utrustning och testmetoder

1.1 Experimentell utrustning: enheten med en enda sond, som visas i figur 1 (a), och enheten för de två sonderna är som visas i figur 1 (b).

Figur 1. (a) Enhetsmetodenhet (b) Strukturdiagram över tvåsondsmetoden

1.2 Testmetod: enkelprobmetoden håller motståndet och den andra terminalen flyttar provmotståndet; Den kontrollerbara trycksondenheten håller ena änden på den kontrollerbara tryckenheten, och den andra änden ställer in testtryckstyrkan och retentionstiden på M RMS-programvaran, och programvaran kommer automatiskt att läsa data om elektrodtjocklek, resistans, resistivitet och konduktivitet .

2. Dataanalys

2.1 Resistansjämförelse mellan tryckkontroll med en sond och okontrollerat trycktest

Ta aluminiumfolie, kopparfolie, positiv platta, negativ platta med två olika enkelsondsenhetstest 10 uppsättningar data, det kan ses från bilden, enkel enkelsondsmetod om testfolie eller polresistans, COV-värdet är större än kontrollerbart tryck, maximalt mer än 60%, testmotståndets flyktighet är stor, detta beror på att den enkla enhetens enda sonde inte kan fixa trycket, varje testkontaktmotstånd är annorlunda, så testfelet är större än den kontrollerade tryckanordningen.

Figur 2. (a) Enkelsond-folietryckkontroll och okontrollerad piezoresistanskontrast (b) Enkelsond-polär chiptryckkontroll och okontrollerad piezoresistanskontrast

2.2 Jämförande analys av resistiviteten hos testproverna med enkelsondsmetod, tvåsondsmetod och fyrsondsmetod för kontrollerbart tryck

Aluminiumfolie, kopparfolie, positiv platta, negativ platta respektive med tre olika testmetoder för att testa 10 uppsättningar data, som framgår av figuren, för folie, resistivitetsjämförelse: enkelprobmetod>två sondsmetod>fyra sond metod, även för den polära plattans resistivitet, är trenden också en enda sond metod>två sondsmetod>fyra prob-metod.

Figur 4. (a) Jämförelse av olika testmetoder - folieresistivitetsdiagram (b) Jämförelse av olika testmetoder - polplåtresistivitet

Skillnaden i resistiviteten mätt med de tre testmetoderna analyserades, vilket kan vara att kontaktresistansen mellan sonden och elektrodytan var olika med de olika metoderna, och att elektronledningsvägen inte stämde överens med de olika testmetoderna. Enkelsondsmetod för elektronöverföringsväg genom beläggningen till beläggningen och vätskegränsytan, och sedan till vätskan, sedan genom den laterala vätskan till den andra änden av testelektroden, så mer än de två sonderna en lateral vätskeelektronöverföring, och testet med fyra sönder, separat ström- och spänningselektrod, eliminerar lednings- och probkontaktresistansimpedansen, så det absoluta värdet av den uppmätta resistiviteten är minimum.

Figur 5. Schematiskt diagram över de tre måtten

3. Testprincipanalys

Figur 6. Schematisk bild av testet med fyra sönder

Figur 6 visar ett schematiskt diagram av testresistansen med fyrsondsmetoden, under antagande att kontaktresistansen för de fyra terminala ledningarna och sonden är Rcl, Rc2, Rc3 respektive Rc4; den konstanta strömkällan applicerar ström Is (amperemeteravläsning) till provet genom terminalerna #1 och 4 #. Om motståndet i voltmetern är Rg, är voltmeterns grenström Ig och voltmeterns spänningsavläsning är Vg= Rg * Ig; det uppmätta motståndet mellan terminalerna 2 # och 3 # är Rs, då är den uppmätta resistansgrenströmmen Is-Ig och spänningen för det uppmätta motståndet är Vs; sedan:

Beräknat av voltmetergrenen är spänningen mellan plintarna 2 # och 3 #:

Beräknat av motståndsgrenen som ska mätas kan spänningen mellan plintarna 2 # och 3 # också uttryckas som:

Vid denna tidpunkt, om det finns Rg + Rc2 + Rc3>>Rs, sedan är>>Ig, då är Is-Ig

Om Rg>>Rc2 + Rc3, det finns V s Ig * Rg=V g

Då är resistansen R =Vg / Is V s / (Is-Ig) =Rs som beräknas från ström- och voltmeteravläsningarna

Därför är resistansen beräknad enligt ström- och voltmeteravläsningen nästan lika med det faktiska uppmätta resistansvärdet, vilket motsvarar att testa det absoluta resistansvärdet för provet som ska testas. Materialets resistivitet beräknades sedan baserat på storleksspecifikationen för sonden och provets storlek.

Sammanfattningsvis eliminerar de separata ström- och spänningselektroderna som används i fyrsondsmetoden impedansen hos ledningarna och sondens kontaktresistans. Nyckeln är att resistansen i voltmetern är tillräckligt stor, så att grenströmmen och tryckfallet på linjekontaktterminalen kan ignoreras. De två sonderna för spänningsdetektion måste separeras från strömkällans två sonder. För anslutningen mellan de två sonderna för spänningsdetektering kommer all huvudslingresistans mellan de två punkterna att inkluderas i det uppmätta motståndet. Men om motståndet i provet som ska testas är mycket stort kan det vara svårt att säkerställa att motståndet i voltmetern är mycket större än provet som ska testas, och det vill säga Rg + Rc2 + Rc3>>Rs kanske inte stämmer, och mätresultaten kan ha ett stort fel. 

Därför används ofta fyrsondsmetoden för att bestämma det absoluta värdet av den elektroniska konduktansen hos batterielektrodarket eftersom det eliminerar kontaktresistansen mellan sonden och provet (det komprimerade arket eller beläggningen). De flesta fyra-sondsmetoder väljer att belägga uppslamningen av elektrodmaterialet med ett tunt skikt eller en lämplig tjocklek på isoleringssubstratet, snarare än det vätskeuppsamlande materialet såsom aluminiumfolie. Denna beläggning på det isolerande substratet är utformad för att undvika bifloder i substratriktningen, och testar således resistansen hos elektrodmaterialet noggrant. Om substratet är en vätskeuppsamlare, motståndet hos beläggningen, genom att justera sondavståndet. Emellertid är elektrodbeläggningen i praktisk batteriapplikation relativt tjock (60~150 m), och fyrsondsmetoden erhåller endast en del av beläggningens resistansbidrag, samtidigt som man ignorerar elektrodens beläggningsgradient, och kan inte heltäckande representera resistansvärdet för elektroden. Dessutom är riktningen för strömöverföringen parallell med beläggningen, vilket skiljer sig från den aktuella överföringsriktningen för den vertikala beläggningen i det faktiska batteriet, och gränssnittsmotståndet för substratet och beläggningen ignoreras också, snarare än den verkliga situationen av polarskiktet.

Och två sondmetoder eftersom testresultaten inkluderar sond, sond och beläggningskontaktresistans, så oförmögen att mäta det absoluta värdet av elektrodresistivitet, och belastningstryck och strömtestparametrar påverkar resultaten, för hög resistans hos positiv elektrod kan liten belastningsström få stabila resultat, och för låg resistans hos grafitelektrod eller folie är laddningsströmmen relativt hög för att få stabila resultat. Om belastningstrycket ökar och resistiviteten hos folien eller elektroden minskar, kan testresultaten vara oberoende av trycket. Det innehåller dock några fördelar: elektronledningsbanan för testprocessen är i princip densamma som i själva batteriapplikationen. Ett totalt testvärde inkluderar vätskeuppsamlarens elektronledningsegenskaper,

4. Sammanfattning

Genom att undersöka skillnaden mellan motståndet hos ensondstryckkontrollmetoden och de okontrollerade tryckproverna, visar det sig att trycket har en betydande inverkan på motståndsdatans stabilitet, så testaren måste vara uppmärksam på storleken och provtryckets stabilitet. Genom att jämföra tre principer för testmetod för att testa skillnaden i provresistivitet, fann man att den uppmätta absoluta resistansskillnaden är större, från tillämpningen av praktisk pol och testdriftsbekvämlighet, föreslår att man väljer de övre och nedre två proberna testa elektrodens penetrationsmotstånd, kan snabbt studera formeln, processen för elektrodresistivitet.