전극 시트 저항 테스트 방법 문의-단일 프로브 및 2 프로브 및 4 프로브

전극은 배터리 생산에 있어 중요한 연결고리로, 전극의 성능은 공정의 안정성과 셀의 성능 및 안전성에 직접적인 영향을 미치므로 전극 성능을 평가하는 전극 저항을 비롯한 전극 성능 평가는 전극 성능을 평가하는 중요한 지표로, 배터리 개발 및 생산에서 대체할 수 없는 위치. 극성 저항을 평가하는 일반적인 방법에는 단일 프로브 방법, 2 프로브 방법, 4 프로브 방법 및 다중 프로브 방법 등이 있습니다. 단일 프로브 방법은 단자의 한쪽 끝을 설정하고 다른 쪽 끝은 저항을 테스트하기 위해 샘플을 연결합니다. 프로브 방식은 샘플의 단자를 테스트하고 포 프로브 방식은 샘플 표면에 4개의 프로브를 배치합니다.

1. 실험장비 및 시험방법

1.1 실험 장비: 단일 프로브 장치는 그림 1(a)와 같으며 두 개의 프로브에 대한 장치는 그림 1(b)와 같다.

그림 1. (a) 단일 프로브 방식 장치 (b) 2 프로브 방식의 구조도

1.2 테스트 방법: 단일 프로브 방법은 저항을 유지하고 다른 단자는 샘플 저항을 이동합니다. 제어 가능한 압력 단일 프로브 장치는 제어 가능한 압력 장치의 한쪽 끝을 잡고 다른 쪽 끝은 M RMS 소프트웨어에서 테스트 압력 강도 및 유지 시간을 설정하며 소프트웨어는 자동으로 전극 두께, 저항, 비저항 및 전도도 데이터를 읽습니다. .

2. 데이터 분석

2.1 단일 프로브 압력 제어 및 제어되지 않은 압력 테스트의 저항 비교

알루미늄 호일, 구리 호일, 양극판, 음극판 두 개의 서로 다른 단일 프로브 장치 테스트 10 세트의 데이터를 사용하면 그림에서 볼 수 있습니다. 테스트 호일이든 극 저항이든 간단한 단일 프로브 방법, COV 값이보다 큽니다. 제어 가능한 압력, 최대 60% 이상, 테스트 저항 휘발성이 큽니다. 간단한 장치 단일 프로브가 압력을 고정할 수 없기 때문에 각 테스트 접촉 저항이 다르기 때문에 테스트 오류가 제어된 압력 장치보다 큽니다.

그림 2. (a) 단일 프로브-포일 압력 제어 및 제어되지 않은 압전 저항 대비 (b) 단일 프로브-극성 칩 압력 제어 및 제어되지 않은 압전 저항 대비

2.2 단일 탐침법, 2탐침법 및 4탐침법에 의한 제어 가능한 압력의 시험 시료의 비저항 비교 분석

그림에서 볼 수 있듯이 알루미늄 호일, 구리 호일, 양극판, 음극판 각각 세 가지 다른 테스트 방법으로 10 세트의 데이터를 테스트합니다. 호일의 경우 저항률 비교: 단일 프로브 방법>두 프로브 방법>4 프로브 방법, 극판 저항률도 단일 프로브 방법이 추세입니다.>두 프로브 방법>네 가지 프로브 방법.

그림 4. (a) 다양한 테스트 방법 비교-호일 저항률 차트 (b) 다양한 테스트 방법 비교-극 시트 저항률

세 가지 시험 방법에 의해 측정된 비저항의 차이를 분석했는데, 이는 프로브와 전극 표면 사이의 접촉 저항이 방법에 따라 다르고 전자 전도 경로가 다른 시험 방법과 일치하지 않기 때문일 수 있습니다. 단일 프로브 방식의 전자 전달 경로는 코팅을 통해 코팅과 유체 계면을 거쳐 유체로, 그 다음 측면 유체를 통해 테스트 전극의 타단으로 전달되므로 두 개의 프로브보다 측면 유체 전자 전달이 가능하고, 네 개의 프로브 테스트, 별도의 전류 및 전압 전극, 배선 및 프로브 접촉 저항 임피던스를 제거하므로 측정된 저항률의 절대값이 최소입니다.

그림 5. 세 가지 조치의 개략도

3. 테스트 원리 분석

그림 6. 4탐침법 시험의 개략도

그림 6은 4단자 배선과 프로브의 접촉 저항을 각각 RC1 , RC2 , RC3 , Rc4라고 가정하고 4 프로브 방법에 의한 테스트 저항의 개략도를 보여줍니다. 정전류 소스는 단자 # 1 및 4 #를 통해 샘플에 전류 ~이다 (전류계 판독값)를 적용합니다. 전압계의 저항이 Rg이면 전압계 분기 전류는 Ig이고 전압계 전압 판독값은 Vg = Rg * Ig입니다. 단자 2 #과 3 # 사이의 측정된 저항은 Rs이고 측정된 저항 분기 전류는 ~이다 -Ig이고 측정된 저항의 전압은 Vs입니다. 그 다음에:

전압계 분기로 계산하면 단자 2 #과 3 # 사이의 전압은:

측정할 저항 분기로 계산하면 단자 2#와 3# 사이의 전압은 다음과 같이 표현할 수도 있습니다.:

이때 Rg + RC2 + Rc3가 있으면>>루피 , ~이다 >>이그 , ~이다 -이그

만약 Rg >>RC2 + RC3 , 거기에 V s 이그 * Rg =V g

그런 다음 저항은 R =Vg / ~이다 V s / (~이다 -이그 ) = Rs이며 전류 및 전압계 판독 값에서 계산됩니다.

따라서 전류 및 전압계 판독값에 따라 계산된 저항은 실제 측정된 저항값과 거의 동일하며, 이는 테스트할 샘플의 절대 저항값을 테스트하는 것과 같습니다. 그런 다음 탐침의 크기 사양과 테스트 샘플 크기를 기준으로 재료의 저항률을 계산했습니다.

요약하면, 4 프로브 방법에 사용되는 별도의 전류 및 전압 전극은 배선의 임피던스와 프로브 접촉 저항을 제거합니다. 핵심은 전압계의 저항이 충분히 커서 분기 전류와 라인 접촉 단자의 압력 강하를 무시할 수 있다는 것입니다. 전압 감지를 위한 두 개의 프로브는 전류 소스 두 개의 프로브에서 분리되어야 합니다. 전압 검출을 위한 두 개의 프로브 사이의 연결을 위해 두 지점 사이의 모든 메인 루프 저항이 측정된 저항에 포함됩니다. 그러나 테스트할 샘플의 저항이 매우 크면 전압계의 저항이 테스트할 샘플보다 훨씬 큰지, 즉 Rg + RC2 + Rc3인지 확인하기 어려울 수 있습니다.>>Rs는 사실이 아닐 수 있으며 측정 결과에 큰 오차가 있을 수 있습니다.  ;

따라서, 4-프로브 방법은 프로브와 샘플(압축된 시트 또는 코팅) 사이의 접촉 저항을 제거하기 때문에 배터리 전극 시트의 전자 전도도의 절대값을 결정하는 데 자주 사용됩니다. 대부분의 4탐침법은 전극재료의 슬러리를 절연기판에 알루미늄 호일과 같은 유체포집재료가 아닌 얇은 층이나 적당한 두께로 코팅하는 것을 선택한다. 절연 기판의 이 코팅은 기판 방향의 지류를 피하도록 설계되어 전극 재료의 저항을 정확하게 테스트합니다. 기판이 유체 수집기인 경우 프로브 거리를 조정하여 코팅의 저항. 그러나 실제 전지 적용 시 전극 코팅은 상대적으로 두껍고(60~150m), 4-프로브 방법은 전극의 코팅 구배를 무시하면서 코팅의 저항 기여도의 일부만을 얻습니다. 전극의 저항 값을 포괄적으로 나타낼 수 없습니다. 더욱이 전류 전달 방향이 코팅과 평행하여 실제 전지에서 수직 코팅의 전류 전달 방향과 다르며 기판과 코팅의 계면 저항도 실제 상황보다는 무시된다. 폴라 시트의.

테스트 결과에는 프로브, 프로브 및 코팅 접촉 저항이 포함되어 있으므로 전극 저항의 절대 값을 측정할 수 없으며 부하 압력 및 전류 테스트 매개 변수가 결과에 영향을 미치므로 양극의 높은 저항에 대해 작은 부하 전류가 발생할 수 있습니다. 안정적인 결과를 얻을 수 있으며 흑연 전극 또는 호일의 저항이 낮을 경우 부하 전류가 상대적으로 높아 안정적인 결과를 얻을 수 있습니다. 부하 압력이 증가하고 호일 또는 전극의 저항이 감소하면 테스트 결과는 압력과 무관할 수 있습니다. 그러나 여기에는 몇 가지 장점이 있습니다. 테스트 프로세스의 전자 전도 경로는 기본적으로 실제 배터리 응용 프로그램과 동일합니다. 토탈 테스트 값은 유체 수집기의 전자 전도 특성을 포함하며,

4. 요약

단일 프로브 압력 제어 방법과 제어되지 않은 압력 테스트 샘플의 저항 차이를 탐색하여 압력이 저항 데이터의 안정성에 상당한 영향을 미치므로 테스터는 크기와 테스트 압력의 안정성. 샘플 비저항의 차이를 테스트하기 위한 테스트 방법의 세 가지 원칙을 비교하여 측정된 절대 저항 차이가 더 크다는 것을 발견했으며 실제 극 및 테스트 작업 편의성의 적용에서 전극 관통 저항에 대한 상위 및 하위 두 개의 프로브 테스트를 선택하도록 제안합니다. 전극 저항률의 공식, 프로세스를 빠르게 연구할 수 있습니다.