鋰離子干電池電阻是測(cè)量干電池本能的要害的目標(biāo)之一， 鋰離子干電池電阻的巨細(xì)徑直感化鋰離子干電池的含量、輪回壽命及安定本能，感化鋰離子干電池電阻的成分有電極資料、配方、電解質(zhì)溶液、涂布勻漿工藝、極片電阻等 ，個(gè)中極片電阻反應(yīng)了電極資料本能及配方的是非 。經(jīng)過(guò)極片電阻嘗試截止，一上面可用來(lái)勻漿涂布工藝及配方的矯正，實(shí)行對(duì)資料體制的趕快評(píng)介，另一上面能準(zhǔn)時(shí)挑選分門別類并剔除電阻值較大的極片，不使之流入單機(jī)制造的歲序，提高結(jié)尾產(chǎn)品德量。正文經(jīng)過(guò)四探針和兩探針?lè)▏L試極片電阻，商量?jī)煞N嘗試本領(lǐng)對(duì)極片電阻嘗試截止的分別性。兩種嘗試本領(lǐng)道理圖如次：

圖1.（a）兩探針?lè)ǖ览韴D 圖1.（b）四探針?lè)ǖ览韴D

個(gè)中兩探針?lè)▏L試時(shí)，端子置于樣本兩頭，經(jīng)過(guò)輸出交談電壓旗號(hào)，搜集樣本兩頭的交流電，進(jìn)而獲得樣本電阻，經(jīng)過(guò)折算聯(lián)系獲得樣本電阻率；四探針?lè)▏L試時(shí)四根探針置于樣本外表，經(jīng)過(guò)輸出直流電旗號(hào)，搜集探針間的電壓旗號(hào)，經(jīng)過(guò)折算聯(lián)系獲得樣本電阻率。

1、 試驗(yàn)擺設(shè)與嘗試本領(lǐng)? 1.1 試驗(yàn)擺設(shè)

極片電阻儀，型號(hào)BER2500（IEST元能高科技），電極直徑14mm，可強(qiáng)加壓強(qiáng)5~60MPa，擺設(shè)表面如圖2所示。

圖2.（a）BER2500表面圖

圖2.（b）BER2500構(gòu)造圖

? 1.2 嘗試本領(lǐng)

在MRMS軟硬件上樹(shù)立嘗試壓強(qiáng)、保壓功夫等參數(shù)，發(fā)端嘗試，軟硬件機(jī)動(dòng)讀取極片厚薄、電阻、電阻率、電導(dǎo)率等數(shù)據(jù)。

? 1.3 樣本消息

采用陽(yáng)極極片cathode-1、cathode-2，負(fù)極極片anode-1、anode-2，純膜樣本，鋁箔和銅箔，辨別用兩探針和四探針?lè)▏L試極片電阻。

2、 試驗(yàn)數(shù)據(jù)領(lǐng)會(huì)? 2.1 帶箔材極片電阻嘗試領(lǐng)會(huì)

陽(yáng)極極片電阻嘗試時(shí)，從圖3(a)中不妨看出，對(duì)于小電阻極片cathode-1，四探針?lè)▏L試的極片電阻率（2.1^10-6Ω*cm）與純鋁箔電阻率（2.884^10-5Ω*cm）出入約10倍，但對(duì)于阻值較大的極片cathode-2而言，四探針嘗試的極片電阻率為1.3316Ω*cm，宏大于純鋁箔電阻率。圖3（b）中，極片cathode-1兩探針?lè)▏L試的極片電阻率（1444.94Ω*cm）宏大于鋁箔電阻率（0.370026Ω*cm），同理對(duì)于大電阻極片cathode-2而言，兩探針?lè)y(cè)得電阻率也宏大于鋁箔電阻率；從圖4(a)和(b)中不妨看出，四探針和兩探針嘗試負(fù)極極片電阻率時(shí)，同樣也是對(duì)于小電阻極片，四探針?lè)](méi)轍辨別涂層的感化，惟有電阻大的樣本本領(lǐng)辨別，而兩探針可鮮明測(cè)出各別涂層與箔材的電阻分別。

圖3.（a）四探針?lè)?yáng)極極片電阻嘗試

圖3.（b）兩探針?lè)?yáng)極極片電阻嘗試

圖4.（a）四探針?lè)ㄘ?fù)極極片電阻嘗試

圖4.（b）兩探針?lè)ㄘ?fù)極極片電阻嘗試

? 2.2 無(wú)箔材純膜電阻嘗試領(lǐng)會(huì)

對(duì)干法涂布的無(wú)箔材純膜樣本舉行兩種本領(lǐng)電阻嘗試，從圖5不妨看出：四探針?lè)▏L試單層膜的電阻率（0.27Ω*cm）與雙層膜嘗試的電阻率（0.26Ω*cm）簡(jiǎn)直一律，且宏大于純鋁箔電阻率（2.884^10-5Ω*cm）大概純銅箔（1.832^10-5Ω*cm），兩探針?lè)▏L試單層膜的電阻率（1.27Ω*cm）與雙層膜嘗試的電阻率（1.23Ω*cm）也簡(jiǎn)直一律，但兩探針的電阻率會(huì)大于四探針?lè)ā?/p>

圖5. 四探針&兩探針?lè)兡る娮鑷L試

? 2.3 機(jī)理領(lǐng)會(huì)

兩種嘗試本領(lǐng)等效通路圖如圖6所示，圖a代辦的是兩探針?lè)▏L試極片電阻的通路圖，從圖中可看出交流電電壓是強(qiáng)加在樣本筆直兩頭，獲得的是極片R交戰(zhàn)電阻、R涂層、R集流體的總電阻，再過(guò)程體電阻計(jì)劃公式獲得極片電阻率和電導(dǎo)率；圖b是四探針?lè)▏L試極片電阻的通路表示圖，強(qiáng)加的交流電是在樣本外表，以是交流電走向可分為路途1、2、3，當(dāng)極片電阻較鐘點(diǎn)，電子大局部從路途2經(jīng)過(guò)，極少局部經(jīng)過(guò)路途1和3，測(cè)得的極片電阻與箔材電阻較近，當(dāng)極片電阻較大時(shí)，電子往路途1經(jīng)過(guò)的幾率有所增大，此時(shí)嘗試的電阻值也增大，且用四探針?lè)▏L試極片電阻時(shí)，因?yàn)闇y(cè)出一致值較小，以至到了μΩ級(jí)別，對(duì)風(fēng)度精度、量程及體例的壓力遏制寧?kù)o性訴求也高，所以難以獲得寧?kù)o的數(shù)據(jù)。綜上所述，表征極片這種復(fù)合層級(jí)的電阻時(shí)，選兩探針?lè)ū葦M符合。

圖6.（a）兩探針?lè)ㄍ繁硎緢D

圖6.（b）四探針?lè)ㄍ繁硎緢D

3、 試驗(yàn)歸納正文比較四探針和兩探針?lè)O片電阻的分別，截止可知，嘗試帶箔材的極片樣本時(shí)，四探針?lè)▏L試的電阻值遠(yuǎn)小于兩探針?lè)?，且偶爾測(cè)出的電阻會(huì)簡(jiǎn)直逼近箔材的電阻，沒(méi)轍辨別涂層的感化，其余因?yàn)樗奶结槣y(cè)出的數(shù)值很小，對(duì)風(fēng)度精度、量程及體例的壓力遏制寧?kù)o性訴求也高，所以難以獲得寧?kù)o的數(shù)據(jù)，惟有嘗試不帶箔材的涂覆層時(shí)，電阻數(shù)值才在歐姆級(jí)別。而兩探針?lè)▏L試獲得的是極片的穿透總電阻，可明顯辨別涂層的分別，符合嘗試鋰電以及超等庫(kù)容器一切典型的極片。

參 考 文 獻(xiàn)

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. B.G. Westphal et al. Influence of high intensive dry mixing and calendering on relative electrode resistivity determined via an advanced two point approach. Journal of Energy Storage 2017, 11, 76–85

3. Nils Mainusch et al. New Contact Probe and Method to Measure Electrical Resistances in Battery Electrodes Energy Technol. 2016, 4, 1550-1557

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