Оценка однородности метода сопротивления токосъемника-электрода капсюля

Медная фольга и алюминиевая фольга используются в качестве токосъемников электродов литий-ионных аккумуляторов, которые могут проводить электроны и нести активные материалы. Химическая и электрохимическая стабильность токосъемника также влияет на цикл, скорость и безопасность элемента батареи. Идеальный токосъемник должен иметь следующие условия: высокая проводимость, высокая стабильность, прочная связь, низкая стоимость, гибкость и тонкость и т. д.¹. Определенная степень обработки поверхности токосъемника, такая как придание шероховатости, очистка и нанесение проводящего углеродного покрытия, может улучшить рабочие характеристики токосъемника и тем самым улучшить рабочие характеристики элемента батареи. На рис. 1 показаны несколько широко используемых методов в производстве литиевых аккумуляторов. Токосъемник после обработки поверхности. Алюминиевая фольга с углеродным покрытием как один из наиболее часто используемых токосъемников с модифицированным положительным электродом.²&NBSP ;в настоящее время показал хорошую стабильность в работе клеточного цикла. Поскольку токопроводящий углерод, нанесенный на поверхность алюминиевой фольги, меньше, обычно несколько микрон, как показано на рисунке, как показано на 2, поэтому следует также уделять внимание и контролировать однородность и стабильность грунтовочного покрытия. В этой статье метод испытания сопротивления электрода используется для сравнения разницы между сопротивлением алюминиевой фольги после грунтовки и соответствующего сопротивления электрода после прокатки, а затем для анализа однородности алюминиевой фольги с углеродным покрытием и ее влияния на электродное сопротивление.

Рис. 1. Несколько токосъемников с обработанной поверхностью, обычно используемых в производстве литиевых аккумуляторов (изображение из Интернета)

 Рисунок 2. Схематическая диаграмма поперечного сечения электрода с основным покрытием

Экспериментальное оборудование и методы испытаний

1.1 Экспериментальное оборудование: измеритель сопротивления электрода, модель BER1300 (ИЭСТ ), диаметр электрода 14 мм, давление 5-60 МПа. Оборудование показано на рисунке 3 (а) и 1 (б).

Рис. 3. (а) диаграмма внешнего вида BER1300 ; (б) Структурная схема BER1300

1.2 Четыре группы образцов для испытаний: пустая алюминиевая фольга, алюминиевая фольга с углеродным покрытием, пустой электрод (пустая алюминиевая фольга + покрытие из активного материала), электрод с углеродным покрытием (алюминиевая фольга с углеродным покрытием + покрытие из активного материала);

1.3 Метод испытания: Вырежьте образец электрода для испытания в виде прямоугольника размером около 5 см × 10 см, поместите его на стол для образцов, установите испытательное давление, время выдержки и другие параметры в программном обеспечении МРМС , запустите тест, и программное обеспечение автоматически считывает толщину электрода, сопротивление, удельное сопротивление, проводимость и другие данные.

&NBSP ;Анализ данных

Результаты испытаний толщины и удельного сопротивления четырех групп образцов показаны на рисунке 4. Из данных толщины видно, что толщина проводящего углеродного слоя грунтовки составляет около 2,3 мкм. Сравнение значений толщины СтДев четырех групп образцов: Чистая алюминиевая фольга ≈ алюминиевая фольга, покрытая углеродом&л ;Пустой электрод из фольги ≈ электрод с углеродным покрытием, указывает на то, что проводящий углеродный слой мало влияет на однородность распределения толщины токосъемник и электрод, поэтому трудно просто Данные толщины оценивают однородность грунтовки.

Сравнение удельного сопротивления четырех групп образцов: пустая алюминиевая фольга &л ;алюминиевая фольга с углеродным покрытием &л ;чистый электрод из фольги &л ;электрод с углеродным покрытием, указывает на то, что добавление грунтовки в токосъемник снизит проводимость электрода, но поскольку покрытие может увеличьте количество активного материала. Адгезия к токосъемнику улучшает циклическую стабильность элемента, поэтому можно выбрать соответствующий процесс нанесения грунтовочного покрытия в соответствии с требованиями к характеристикам элемента. Сравнение значений удельного сопротивления СтДев четырех групп образцов: пустая алюминиевая фольга &л ; алюминиевая фольга с углеродным покрытием &л ; пустой электрод из фольги &л ; электрод с углеродным покрытием указывает на плохую однородность удельного сопротивления алюминиевой фольги грунтовки, что может быть связано с небольшим толщина грунтовки на токосъемнике,

Рис. 4. (а) Четыре набора данных о толщине образца; (b) Четыре набора данных об удельном сопротивлении образца.

Заключение

Толщина грунтовочного слоя составляет 2~3 мкм, и оценить его однородность только по толщине затруднительно. Распределение удельного сопротивления электрода с грунтовочным покрытием измеряется измерителем сопротивления электрода BER1300 , который может обеспечить хорошую однородность алюминиевой фольги с углеродным покрытием и электрода с углеродным покрытием. Оцените производительность, которая помогает контролировать и улучшать процесс нанесения грунтовки.

Ссылка

1. ни Цзянфэн , Чжоу Хэнхуэй и др. Исследование токосъемников для литий-ионных аккумуляторов [J]. Батарея, 2005, 32(2): 128-130.

2. Ли Цзюньпэн, Дан Хайфэн и др. Влияние обработки поверхности алюминиевого токосъемника на характеристики литий-ионных аккумуляторов[J]. Гальванотехника и отделка, 2005, 16(005).