Batterieelektroden-Widerstandsanalysegerät zum Testen von Lithiumbatterien

Die Bedeutung des Elektrodenwiderstands

Der Elektrodenwiderstand (Leitfähigkeit) beeinflusst die Grundleistung von Batterien, nicht nur die Leistungsfähigkeit (Innenwiderstand), sondern auch die Zuverlässigkeit oder Sicherheitsleistung. Durch die Messung des Elektrodenwiderstands kann die Eigenschaft der elektrisch leitfähigen, mikrostrukturellen Gleichmäßigkeit von Elektroden während der vielen Herstellungsprozesse der Elektroden im Voraus bewertet werden, was uns hilft, die Formulierung von Verbundelektroden sowie die Kontrolle zu erforschen und zu verbessern Parameter des Mischens, Beschichtens und Kalandrierens^; Prozesse.

Bei den Verbundelektroden wird die elektrische Leitfähigkeit durch mehrere Hauptfaktoren bestimmt, wie z. B. den Zwischenwiderstand zwischen der Beschichtungsschicht und der leitfähigen Folie, die Verteilungen von leitfähigen Mitteln, den Eigenwiderstand des aktiven Materials und die Kontaktflächen zwischen Partikeln.

Die Funktionen des BER-Multifunktionselektroden-Widerstandsanalyseverfahrens zur Elektrodenprozessüberwachung sind wie folgt aufgeführt:

Umfassende Bewertung der Slurry-Stabilität vom Rühr-, Beschichtungs- bis zum Kalandrierprozess, was hilft, die Anomalie-Aggregation von Leitmitteln im Voraus zu erkennen;

Erkennen einer ungleichmäßigen Vermischung an einer Silizium-Kohlenstoff-Kathode;

Bewertung von Detrik-Leitfähigkeitsformeln für verschiedene Aktivmaterialien;

Beurteilung der elektrischen Leitfähigkeit von Rezepturen verschiedener Leitmittel;

Bewertung der elektrischen Leitfähigkeit der funktionalen Vorbeschichtungen des Stromabnehmers;

Fehleranalyse für elektrisch leitfähige Netzfehler von Batterien;

Analyse des Kontaktwiderstands der positiven oder negativen Elektrodenoberfläche nach der Bildung.

Die Grenzen traditioneller Testmethoden

Gegenwärtig wurden mehrere Verfahren verwendet, um den Elektrodenwiderstand zu testen, wie z. B. ein Vierpunkt-Sondenverfahren oder ein Mehrpunkt-Sondenverfahren und ein Einzelpunkt-Sondenverfahren. Obwohl diese traditionellen Verfahren in verschiedenen Arten von Bereichen der Filmindustrie ausgereift eingesetzt wurden, gibt es für die Bewertung der Verbundelektrodenfilme in Lithium-Ionen-Batterien immer noch mehrere Mängel, die nicht ignoriert werden können.

Das Vierpunktsonden-Filmwiderstandstestverfahren wurde in der Dünnfilmindustrie weit verbreitet verwendet, die eine Anordnung von vier oder sogar mehr Sonden verwendet, um den Filmwiderstand von der Filmoberfläche zu testen. Sein Testverfahren ist einfach und unkompliziert, und es kann die anisotropen Widerstandskomponenten eines Dünnfilms durch eine einfache Ersatzschaltbild-Modellanpassung aufzeigen. In Anbetracht des Testprinzips und des Modellanpassungsprozesses kann dieses Medium jedoch nur für einen gleichmäßigen dünnen Film mit glatter Oberfläche geeignet sein, und die Testprobe sollte für eine ideale Widerstandsanpassung auf ein isolierendes Substrat geladen werden. Leider sind die Elektroden von Liduum-Ionen-Batterien Verbundelektroden mit komplexen Zusammensetzungen, rauer Oberfläche und Belastung^ auf einem Stromkollektor mit niedrigem Widerstand, so dass ihre Vierpunktsonden-Testdaten oft inkonsistent und schwierig sind, das Ergebnis durch theoretische Modelle zu analysieren. Eine Erhöhung der Chip-Sondenanzahl und die Verwendung komplizierterer Modelle können die Testzuverlässigkeit bis zu einem gewissen Grad verbessern, aber das erfordert komplexere Strukturen, und wiederum ist die Ergebnisanalyse immer noch schwierig.

Die Einzelpunkt-Testmethode war eine weitere weit verbreitete Methode in der Lithium-Ionen-Batterieindustrie, bei der eine feste Sonde am Ende des Stromkollektors und eine mobile Sonde auf der Oberfläche der Elektrode verwendet werden, um den Elektrodenwiderstand direkt zu messen. Dies ist eine sehr einfache Art des Elektrodenwiderstandstests, die oft von einem selbstgebauten System für verschiedene Benutzer durchgeführt wird, aber es ist immer noch eine grobe empirische Testmethode, ohne den Einfluss von Pressdruck, Leiterbahnlänge, Substratmaterial usw. zu berücksichtigen. Als Ergebnis kann das Einzelpunktsondenverfahren ebenfalls keine zuverlässigen und konsistenten Elektrodenwiderstandsdaten liefern.

* Entwickelt mit CATL, dem führenden Unternehmen für Power-Batterien, und exklusiv für das Patent autorisiert.

Der TMAX ’ s kreative Lösung

Der Batterieelektroden-Widerstandsanalysator der BER-Serie verwendet die steuerbaren Drucksonden der oberen und unteren Ebene, um die Elektrode direkt zu messen, um den Gesamtwiderstand und den spezifischen Widerstand in Dickenrichtung der Elektrode zu erhalten, einschließlich des Kontaktwiderstands zwischen der Sonde und der Beschichtung, dem Beschichtungswiderstand , und der Kontaktwiderstand zwischen der Beschichtung und dem Stromkollektor. Stromabnehmerwiderstand; Die BER-Serie ist der erste Batterieelektroden-Widerstandsanalysator für die Lithiumbatterieindustrie.

Das Duale — Ebene steuerbar — Druck hoch — Leitfähigkeitssonde für Verbundelektrodendiaphragmen und Mikrometer ausgelegt — ebene flache Oberflächenbehandlung stellen Messgenauigkeit sicher; Die hochpräzise Widerstandsauflösung und das angeschlossene Kalibriermodul sorgen für stabile und zuverlässige Messergebnisse.

Einführung von Grundsätzen

Multifunktion

One-Stop-Datenerfassung von Schlüsselparametern, einschließlich Druck, Filmwiderstand, Filmdicke, Temperatur, Feuchtigkeit usw.; garantieren die Zuverlässigkeit und Rückverfolgbarkeit des Messergebnisses.

Automatische Messung

EIN Automatische Messung des Widerstands bei unterschiedlichem Druck, Dicke, Temperatur und Feuchtigkeit usw.; bieten eine Echtzeit-Datenanzeige.

Professionelle Verarbeitungssoftware

* Bietet verschiedene Widerstandsmessungs- und Analysemethoden, einschließlich

Einzelpunkttest, Dauertest,

*Fester Druckmodus, variabler Druckmodus (für BER1300)

Datenkurve anzeigen

*Verschiedene dargestellte Modi der Datenanalyse und Statistik.

Integriertes Design

Vollständige Integration von Druckregelmodul, Widerstands- und Spannungsmessmodul, Dickenmessmodul und Kammerbeleuchtungsmodul

*Entwickelt mit CATL, dem führenden Unternehmen für Power-Batterien, und exklusiv für das Patent autorisiert

Software

Messsystem analysieren

*Ein Teil der Daten stammt von den Partnern, und das Urheberrecht liegt bei den jeweiligen Parteien. Es darf nicht ohne Zustimmung vervielfältigt oder verwendet werden.

Anwendungen

Materialbewertung

1.Korrelation zwischen Pulverleitfähigkeit und Elektrodenleitfähigkeit

Ergebnisse analysieren

Stellen Sie den Ni-Gehalt im NCM-Material ein und testen Sie die Pulverleitfähigkeit. Es kann festgestellt werden, dass mit zunehmendem Ni-Gehalt die Pulverleitfähigkeit zunimmt;

Beim Vergleich von drei NCM-Stücken mit unterschiedlichem Ni-Gehalt lässt sich auch feststellen, dass mit zunehmendem Ni-Gehalt die Leitfähigkeit des Elektrodenstücks zunimmt;

Pulverwiderstand und Elektrode haben den gleichen Trend!

2. Bewerten Sie den spezifischen Widerstand von nicht kalandrierten Elektrodenstücken unter verschiedenen Verdichtungsdichten

Bedingungen: 5-60 MPa, Schritt 10 MPa, 25 Sekunden halten

Ergebnisse analysieren

♦ Bei Graphitelektroden nimmt der spezifische Widerstand mit zunehmender Verdichtungsdichte weiter ab. Der Grund dafür ist, dass der Kontakt zwischen aktiven Materialien zunimmt und die Gesamtleitfähigkeit der Elektrode besser wird;

♦ Bei NCM-Elektroden nimmt der spezifische Widerstand des Polschuhs mit zunehmender Verdichtungsdichte weiter ab. Der Hauptgrund ist, dass mit zunehmendem Druck der Kontakt zwischen den Anschlüssen und dem aktiven Material besser wird;

Prozessevaluation

1. Bewertung der Elektroden-Primer-Technologie

<a> Je dicker die Grundierung, desto größer der Widerstand des Stromkollektors;

<b> Je dicker die Grundierung, desto größer der Kathodenwiderstand;

<c> Nach Bestimmung des besten Primer-Beschichtungsverfahrens auf Basis der Korrelation zwischen beiden kann die Elektrodenwiderstandsprüfung als Methode zur Langzeitüberwachung der Prozessstabilität eingesetzt werden.

2. Bewertung der Gleichmäßigkeit der Verteilung des leitfähigen Mittels

Durch Überwachen der Änderung des Widerstands der Batterieelektrode kann eine anormale Batterieelektrode schnell identifiziert werden, um zu verhindern, dass die schlechte Batterieelektrode in den nächsten Prozess fließt, und um Produktionskosten zu sparen.

Zellauswertung

1. Analyse des Elektrodenwiderstands während des Hochtemperaturzyklus und der Lagerung

* Der Widerstand der Kathode steigt mit zunehmender Anzahl der Zyklen weiter an, was darauf hindeutet, dass auf der Kathodenseite nach dem Hochtemperaturzyklus eine große Änderung stattgefunden hat, die mit den Nebenprodukten auf der Oberfläche der Kathodenpartikel oder zusammenhängen kann der Kontakt zwischen den Partikeln;

* Der Widerstand der Anodenmembran steigt mit der Lagerzeit, was darauf hindeutet, dass sich die Anodenseite während des Lagervorgangs stark verändert hat, was mit der Zunahme von Nebenreaktionen auf der Anodenmaterialoberfläche zusammenhängen kann

* Ein Teil der Daten stammt von den Partnern, das Urheberrecht liegt bei den jeweiligen Parteien. Es darf nicht ohne Zustimmung vervielfältigt oder verwendet werden.

Hinweis: TMAX verpflichtet sich zur kontinuierlichen Verbesserung der Produkte. TMAX behält sich das Recht vor, die Spezifikationen seiner Produkte ohne Vorankündigung zu ändern. Alle Warenzeichen sind von TMAX eingetragen.