Корреляция сопротивления различных уровней вздутия батареи

Производительность множителя батареи влияет на скорость и срок службы заряда и разряда батареи. Как уменьшить внутреннее сопротивление и улучшить множитель батареи — это направление, которое постоянно изучают исследователи аккумуляторов. Внутреннее сопротивление батареи состоит из различных компонентов, структуры батареи с пряжкой, внутреннее сопротивление включает в себя оболочку положительного и отрицательного электрода, электродную пластину, диафрагму, диафрагму, прокладку / шрапнель и части процесса подготовки всего Сопротивление компонента батареи с пряжкой, различные уровни будут влиять на конечное сопротивление батареи, могут контролировать конструкцию батареи и производственный процесс, улучшать производительность множителя батареи.

Рис. 1. Принципиальная схема конструкции пряжки-батареи

Рисунок 2. Методы тестирования различных уровней заряда батареи

1. Экспериментальный протокол и условия испытаний

1.1 Экспериментальная схема:Выбрано 5 трехкомпонентных порошков с различным удельным сопротивлением в соответствии с массовым соотношением 96,5:1,5:2 (активное вещество: проводящий углерод: ПВДФ) для производства суспензии с фиксацией 53,3% и с соблюдением обычных процедур нанесения покрытия, роликового прессования, перфорации, пряжки. сборка и тестирование.

1.2 Условия испытаний

1.2.1 Удельное сопротивление порошка: 5~200 МПа с интервалом 50 МПа и скоростью удержания давления 10 с.

1.2.2 Удельное сопротивление пульпы: непрерывный тест в течение 5 минут с интервалом добычи 20 секунд.

1.2.3 Удельное сопротивление полюсного листа: 5 МПа, с выдержкой давления в течение 15 с.

1.2.4 Останов D CR: 25 ℃, 20% Минобороны, разряд 1,5 ° C в течение 30 с.

2. Анализ удельного сопротивления батареи разных уровней

2.1 Удельное сопротивление порошка

Пять трехкомпонентных материалов с различным удельным сопротивлением выбраны в качестве положительного электрода батареи с пряжкой. Из рисунка 3(a) видно, что по мере увеличения приложенного давления плотность уплотнения пяти образцов составляет от 2 до 3 г/см3, а плотность уплотнения составляет 3 г/см3, что соответствует удельному сопротивлению 200 МПа, как показано на рисунке 3(b). ), удельное сопротивление 1 # &л;2 # &л;3 # &л;4 # &л;5 #.

Рисунок 3 (а) кривая плотности уплотнения 5 порошков; (b) сравнение удельного сопротивления 5 порошков

2.2 Морп Удельное сопротивление

После того, как 5 образцов перемешиваются по одной и той же формуле, проводится испытание на сопротивление с помощью шламового резистора, и значение сопротивления примерно через 3 минуты становится относительно стабильным по сравнению с тем же периодом прошлого года. В настоящее время из рисунка 4 видно, что размер удельного сопротивления 5 видов суспензии составляет: 1 # &л;5 # &л;3 # &л;2 # &л;4 #, аналогично изменению типа M по сравнению с порошком. состояние, 3 # и 5 # суспензия ниже, что, вероятно, связано с типом суспензии, содержащей на 1,5% больше проводящего углерода, потому что проводимость проводящего углерода намного выше, чем у тройных материалов, а его степень дисперсии и состояние в суспензии будут влиять на измерение удельного сопротивления пасты.

Рис. 4. Сравнение удельного сопротивления пяти пульп

2.3 Удельное сопротивление полюсной пластины

Испытание на сопротивление в одних и тех же условиях до и после давления ролика, как показано на рисунке 5, плотность уплотнения увеличивается до 3 г/см3, что соответствует состоянию уплотнения порошка, а удельное сопротивление намного ниже по сравнению с роликом. давление, в основном из-за активных частиц, активных частиц и проводящего углерода, контакта между слоем покрытия и коллектором жидкости. Тенденция удельного сопротивления за год, аналогичная изменению сопротивления типа М пасты, показывает, что, когда формула согласуется, тренд удельного сопротивления пасты и полюса ближе, но состояние контакта двух частиц отличается, и суспензия содержит много растворителя, влияющего на электроны. пропускание, поэтому абсолютное значение удельного сопротивления пасты (кОм*см) значительно больше, чем удельное полярное сопротивление (*см).

Рисунок 5 (а) плотность уплотнения пяти полюсов; Рисунок 5 (б) сравнение удельного сопротивления пяти полюсов

2.4 Внутреннее сопротивление (ДКР)

Собранная статическая пряжка устанавливается на 12 часов. После двух циклов активации заряда и разряда его тестируют в соответствии с процессом ДКР, показанным на рисунке 6 (а). При расчете ДКР разность напряжений до и после разряда делится на разрядный ток. Из рисунка 6(b) видно, что ДКР первых трех образцов был значительно меньше, чем у образцов 4# и 5#, и отличается от трендов стойкости к взвеси и порошку, в то время как тренды внутреннего сопротивления образцов 4# и 5# согласуются со взвесью и Тенденции сопротивления полюсного листа. Внутреннее сопротивление пряжки, измеренное в условиях разряда 30s, содержит электронное сопротивление каждого компонента, включая сопротивление переноса заряда и сопротивление диффузии ионов лития, поэтому существует больше влияющих факторов, и оно, вероятно, будет несовместимо с тенденцией сопротивления пудра,

Рисунок 6(a) Процесс тестирования ДКР; Рисунок 6 (b) Сравнение ДКР пяти типов 

3. Резюме

В этой статье для различных уровней испытания сопротивления порошка, суспензии, полюса и батареи с пряжкой, анализа корреляции между сопротивлением мы обнаружили, что тенденция удельного сопротивления суспензии и удельного сопротивления полюса аналогична, но поскольку суспензия находится в состоянии суспензии, удельное сопротивление порядка величиной в тысячу ом/см, а полюс, потому что это листовая пленка, сопротивление ом/см, абсолютное значение удельного сопротивления почти в 1000 раз. От уровня порошка до уровня суспензии, если разница удельного сопротивления в порошкообразном состоянии невелика, тенденция удельного сопротивления, вероятно, будет несовместима с порошковым состоянием из-за добавления других вспомогательных веществ и растворителей при приготовлении суспензии в сочетании с летучестью. процесса подготовки. Далее распространяется на внутреннее сопротивление постоянного тока пряжки,

Следовательно, из порошка, суспензии, столба, пряжки эти четыре различных уровня корреляции сопротивления, вероятно, получат непостоянную тенденцию, но поскольку каждый уровень параметров удельного сопротивления может представлять стабильность и тенденцию образцов уровня, поэтому мониторинг каждого уровня параметры удельного сопротивления помогают научно-исследовательскому и производственному персоналу лучше контролировать электрические характеристики превосходных материалов и контролировать стабильность процесса производства материалов и элементов.

Справочная документация

1. Сюй Цзиеру, Ли Хун и др., Исследование литиевых батарей. Наука и техника хранения энергии, 2018, 7 (5) 926-955.

2. Хироки Кондо и др. Влияние активного материала на электронную проводимость положительного электрода в литий-ионных батареях. Журнал Электрохимического общества, 2019 г., 166 (8) A1285-A1290.

3. Не Лэй, Цинь Син, Чжан На и др. Исследование метода предварительной оценки сопротивления литий-ионного аккумулятора, Власть Поставлять Технологии, 2019, 43 (4): 562-563.