Utvärdering av likformigheten hos primerströmkollektor-elektrodresistansmetoden

Kopparfolie och aluminiumfolie används som strömavtagare för litiumjonbatterielektroder, som kan leda elektroner och bära aktivt material. Den kemiska och elektrokemiska stabiliteten hos strömavtagaren kommer också att påverka battericellens cykel, hastighet och säkerhetsprestanda. Idealisk strömavtagare bör ha följande villkor: hög ledningsförmåga, hög stabilitet, stark bindning, låg kostnad, flexibel och tunn, etc.¹. En viss grad av ytbehandling av strömavtagaren, såsom uppruggningsbehandling, rengöringsbehandling och ledande kolunderbeläggning, kan förbättra strömavtagarens prestanda och därigenom förbättra battericellens prestanda. Figur 1 visar flera vanliga metoder inom litiumbatteriindustrin. Strömavtagare efter ytbehandling. Kolbelagd Al-folie, som en av de mest använda positiva elektrodmodifierade strömkollektorerna² för närvarande har visat god stabilitet i cellcykelprestanda. Eftersom det ledande kolet belagt på ytan av aluminiumfolie är mindre, vanligtvis flera mikrometer, som visas i figuren som visas i 2, bör därför likformigheten och stabiliteten hos primerbeläggningen också fokuseras på och övervakas. I detta dokument används elektrodresistanstestmetoden för att jämföra skillnaden mellan motståndet hos aluminiumfolien efter primern och dess motsvarande elektrodresistans efter valsning, och sedan analysera likformigheten hos den kolbelagda Al-folien och dess inverkan på elektrodresistans.

Figur 1. Flera ytbehandlade strömavtagare som vanligtvis används inom litiumbatteriindustrin (bild från Internet)

 Figur 2. Schematiskt diagram över tvärsnittet av den basbelagda elektroden

Experimentell utrustning och testmetoder

1.1Experimentell utrustning: elektrodmotståndsmätare, modell BER1300 (IEST), elektroddiameter 14 mm, kan applicera tryck 5-60MPa. Utrustningen visas i figur 3(a) och 1(b).

Figur 3. (a) BER1300 utseendediagram; (b) BER1300 strukturdiagram

1.2 Fyra grupper av prover som ska testas: Blank Al-folie, kolbelagd Al-folie, Blank Electrode (blank Al-folie + aktivt materialbeläggning), kolbelagd elektrod (kolbelagd Al-folie + aktivt materialbeläggning);

1.3 Testmetod: Skär elektrodprovet som ska testas till en rektangulär storlek på cirka 5 cm × 10 cm, placera den på provbordet, ställ in testtrycket, hålltid och andra parametrar på MRMS-programvaran, starta testet och programvaran läser automatiskt elektrodens tjocklek, resistans, resistivitet, konduktivitet och andra data.

 Dataanalys

Tjockleks- och resistivitetstestresultaten för de fyra grupperna av prover visas i figur 4. Det kan ses från tjockleksdata att tjockleken på det ledande kolskiktet i primern är cirka 2,3 µm. Jämförelse av tjockleks-StDev-värdena för de fyra grupperna av prover: Blank Al-folie≈kolbelagd Al-folie

Resistivitetsjämförelsen av de fyra grupperna av prover: Blank Al-folie Jämförelse av resistivitets-StDev-värdena för de fyra grupperna av prover: Blank Al-folie

Figur 4. (a) Fyra uppsättningar provtjockleksdata; (b) Fyra uppsättningar provresistivitetsdata

Slutsats

Tjockleken på underlackslagret är 2~3μm, och det är svårt att utvärdera dess enhetlighet endast genom tjockleksmätning. Resistivitetsfördelningen för underbeläggningselektroden mäts av BER1300 elektrodresistansmätare, som kan uppnå en god enhetlighet för den kolbelagda Al-folien och den kolbelagda elektroden. Utvärdera prestandan, vilket hjälper till att övervaka och förbättra primerbeläggningsprocessen.

Referens

1.Ni Jiangfeng, Zhou Henghui, etc. Forskning om strömavtagare för litiumjonbatterier[J]. Batteri, 2005, 32(2): 128-130.

2.Li Junpeng, Dang Haifeng, etc. Effekten av ytbehandling av aluminiumströmavtagare på prestanda hos litiumjonbatterier[J]. Electroplating and Finishing, 2005, 16(005).