리튬 이온 배터리 폴 피스 공식 및 공정 평가 - 배터리 전극 저항법
리튬 이온 배터리 생산 공정의 중요한 중간 제품인 폴 피스는 우수한 성능과 안정성을 보장하기 위해 신뢰할 수 있는 모니터링 방법을 채택해야 합니다. 주기, 속도, 안전 및 기타 성능. 폴 피스에는 활물질, 도전제 및 바인더가 포함되어 있습니다. 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도를 높이기 위해 활물질의 비율이 점점 높아지고 있지만 도전제 함량의 적절한 비율과 도전제의 유형이 배터리 속도 성능에 미치는 영향도 2- 무시할 수 없는 7가지. 폴 피스 압연 공정에서 R&앰프 ;D 인력이 폴 피스의 다짐 밀도가 적절한 범위 내에 있도록 적절한 압연 압력을 설정하는 것도 큰 과제입니다. ;
본 논문에서는 폴 피스 저항 방법을 사용하여 폴 피스의 전도성 제 함량과 다짐 밀도가 폴 피스의 전자 전도도에 미치는 영향을 평가하여 연구 개발 인력이 최적의 공식 및 프로세스 매개변수를 결정합니다.
1. 실험장비 및 시험방법
1.1 실험 장비: 전극 저항 측정기, 모델 BER1300 (IEST ), 전극 직경 14mm, 5~60MPa의 압력을 가할 수 있습니다. 이 장치는 그림 1(a) 및 1(b)에 나와 있습니다.
그림 1. (a) BER1300의 외관; (b) BER1300의 구조
1.2 테스트 방법: 테스트할 폴 피스를 약 5cm×10cm의 직사각형 크기로 잘라 샘플 스테이지에 놓고 MRMS 소프트웨어에서 테스트 압력, 압력 유지 시간 및 기타 매개 변수를 설정하고 테스트를 시작하고 소프트웨어는 폴 피스의 두께, 저항, 비저항, 전도성 및 기타 데이터를 자동으로 읽습니다.
2. 데이터 분석
2.1 양극 시트의 전도성 탄소 함량에 따른 영향
양극 조각의 경우 활물질 자체의 전도성이 좋지 않기 때문에 특정 비율의 전도성 에이전트를 추가하는 것은 의심의 여지가 없습니다."눈 속에 숯을 보내다"폴 피스의 전도성을 향상시키기 위해. 3원 극편의 전도성 탄소 함량을 각각 1%, 3%, 5%, 7%로 변경하고 다른 공정 매개변수는 변경하지 마십시오. 폴 피스의 저항을 테스트하려면 BER1300을 사용하십시오. 테스트 압력은 25MPa로 설정되고 유지 시간은 25s입니다. 병렬 샘플을 5회 테스트했으며 결과는 그림 2에 나와 있습니다. Minitab을 사용하여 전도성 탄소 함량이 다른 4개 그룹의 극편의 저항률 분산을 분석하면 테스트 결과에서 P< ;0.05임을 알 수 있습니다. 4개 그룹의 자극편의 비저항은 상당한 차이가 있음을 나타내며, 평균값의 변화 규칙으로부터 전도성 탄소의 함량이 증가함에 따라 3원 자극편의 저항률은 점차 감소함을 알 수 있다. 전도성 탄소 함량이 5%보다 크면 저항률이 약간 감소합니다. 연구 개발 인력은 배터리의 에너지 밀도 요구 사항에 따라 최적의 전도성 탄소 비율을 결정할 수 있습니다. ;
그림 2. 전도성 탄소 함량이 다른 4개 그룹의 3원계 자극편의 비저항 분산 분석
2.2 음극편의 도전제 함유량의 영향
음극 시트에서는 흑연 소재 자체의 전도성이 더 좋기 때문에 전도성이 더 좋은 도전제를 첨가하는 것은"케이크에 착빙". 흑연 극편의 탄소 나노튜브 함량을 각각 2%, 3% 및 4%로 변경하고 다른 공정 매개변수는 변경하지 않고 BER1300을 사용하여 극편의 저항을 테스트하고 테스트 압력을 25MPa로 설정하고 10분 동안 압력을 유지합니다. 25s, 병렬로 5회 테스트한 결과는 그림 3과 같습니다. Minitab을 사용하여 탄소 나노튜브 함량이 다른 세 그룹의 폴 피스의 저항률 분산을 분석하면 테스트 결과에서 P< ; 0.05는 극편의 세 그룹의 저항률에 상당한 차이가 있음을 보여줍니다. 첨가제 함량이 증가함에 따라 흑연 전극 시트의 저항률은 거의 선형으로 감소하며, 이는 탄소 나노튜브의 첨가가 전극 시트의 전자 전도도를 향상시킬 수 있음을 나타냅니다.
그림 3. 도전제 함량이 다른 3군 흑연 극편의 저항률 분산 분석
2.3 폴
Piece의 다짐밀도의 영향
다짐 밀도는 폴 피스의 공극률 및 비틀림에 영향을 미치고, 이어서 폴 피스의 전자 전도도 및 이온 전도도에 영향을 미칩니다. 4종의 양극편에 다른 압력을 가하고 다른 매개변수는 동일하며 다짐 밀도가 다른 극편을 얻을 수 있다. BER1300은 폴 피스의 저항을 테스트하는 데 사용됩니다. 테스트 압력은 5MPa로 설정되고 유지 시간은 25초이며 병렬 샘플은 5회 테스트됩니다. , 그 결과를 수치 4에 나타내었다. 비저항의 변화 추이로부터 4개의 폴 피스의 비저항은 다짐밀도가 증가함에 따라 모두 감소하였으나 곡선의 기울기는 달랐다. 리튬 코발트 산화물(LCO ) 폴 피스의 경우, 압축 밀도가 3.3g/cm3에 도달하면 비저항 감소가 크지 않고,
그림 4. 다짐 밀도가 다른 양극편 4개 그룹의 저항률 분산 분석
3.요약
본 논문에서는 리튬이온전지 극편에서 극편의 전자전도도에 대한 도전재의 함량과 다짐밀도의 영향을 평가하기 위해 극편저항법을 사용하였다. 시트의 전기 전도도를 기반으로 연구원들은 배터리 에너지 밀도 및 이온 전도도에 대한 요구 사항과 함께 최적의 공식 및 공정 매개변수를 추가로 결정할 수 있습니다.
참조
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