IEST Lithium Battery Electrode Testing Scheme
Elektrodenhetlighet
I tillverkningsprocessen av energilagringsbatterier är enhetligheten hos elektrodbeläggning en viktig parameter som ska övervakas i de tidiga stadierna av cellproduktion. Det är också en av de avgörande egenskaperna som påverkar cykelprestanda och konsistens hos energilagringsbatterier. Beläggningsprocessen innefattar många processparametrar, och varje parameter kan ha olika effekter på beläggningslikformigheten hos elektroden. Till exempel, vad gäller slurryegenskaper, består elektroduppslamningen av mikrometerstora aktiva fasta partiklar och nanometerstora ledande medelpartiklar suspenderade i en bindemedelslösning. Fasta partiklar utsätts för krafter som gravitation, Brownsk rörelse och flytkraft, vilket leder till processer som sedimentering, slumpmässig Brownsk rörelse och aggregation-disaggregation. Som ett resultat av detta undergår distributionstillståndet för slurrykonduktiva medel och aktiva partiklar, såväl som deras interaktioner, oundvikligen förändringar, vilket kan påverka beläggningens enhetlighet.
Spridningen av huvudmaterial, ledande ämnen och bindemedel i de positiva och negativa elektrodskivorna hos energilagringsbatterier påverkas av flera komplexa processkontrollparametrar som nämnts ovan. Ojämn materialspridning kan avsevärt försämra cellens dynamiska prestanda, men det är ofta svårt att upptäcka genom konventionella övervakningsmetoder såsom elektrodens utseende eller vidhäftningsstyrka. Det förbises ofta, vilket leder till irreparabela förluster. AnvändaIEST BER-seriens elektrodresistanstestareför övervakning av förändringar i elektrodresistans över olika satser eller platser kan snabbt identifiera processvariationer vid elektrodändarna. Detta hjälper till med kvalitetskontroll i battericellproduktionsprocessen och ger ett effektivt sätt för processvalidering.
Elektrodkompressionsmodul
Elektrodens kompressionsmodul är en kritisk parameter som konstruktörer av energilagringsbatterier och ingenjörer inom tillverkningsprocessen fokuserar på. Om rebound-designen för energilagringscellen inte är korrekt kan det resultera i dålig cellutseende, vilket leder till skrotade produkter. Om slutproduktens tjockleksrebound-design inte är korrekt kan det leda till att cellerna antingen blir för tjocka eller för tunna och inte uppfyller kundernas krav.
IEST:s egenutvecklade elektrodresistanstestare (BER2500) kan användas för att mäta elektrodernas kompressionsmodul och tjockleksrebound. Som visas i figuren valde vi fyra elektroder med olika packningsdensiteter för kompressionsmodulvalidering. Det kan observeras att när rulltrycket på elektroderna ökar, minskar den maximala deformationen, den reversibla deformationen och den irreversibla deformationen av de fyra elektroderna gradvis (1> 2 > 3 >4), men minskningstakten saktar gradvis ner. Denna förändrade trend är nära relaterad till fyllnings- och komprimeringseffekterna av pulverpartiklarna i elektrodbeläggningen, inklusive flödet och omarrangemang av pulverpartiklar, elastisk och plastisk deformation och fragmentering. Typiskt involverar elektrodkalandreringsprocessen att övervinna krafter såsom friktion, ytspänning, elastisk deformation, plastisk deformation och brott för att kompaktera elektrodbeläggningen. Otillräckligt val av packningsdensitet påverkar inte bara stabiliteten och utbytet av mittmonteringsprocessen i energilagringsbatterier utan påverkar också expansionen av cellen och den elektrokemiska prestandan hos litiumbatterier i senare skeden.