極抵抗に対する極面積の影響

電池抵抗は、電池の電力性能や電池の信頼性・安全性など、電池の基本性能に影響を与えます。また、電池抵抗の一部である極抵抗も材料の開発・生産プロセスで評価に使用されています。 、配合およびプロセスの安定性。電極抵抗は、コーティング抵抗、液体コレクター抵抗、粒子接触抵抗などで構成されます。電極抵抗のテストは、次の目的を達成できます。

1．導電剤の凝集を特定するために、混合からコーティングまでのスラリーの安定性を総合的に評価します。

2．シリコンカーボンアノードなどのハイブリッド電極の混合均一異常識別。

3．さまざまな材料配合における電子伝導性の評価。

4．バッテリーの故障解析では、正極と負極の抵抗変化の差を素早く特定します。

電極板抵抗の試験中、印加電流場の分布が電極板抵抗の面積によって影響を受けるかどうかは、抵抗データの安定性に関する検査者の関心事です。この論文では、さまざまな領域の正負の極板抵抗を測定するため、実験データを通じてエネルギー極板面積の影響度を高め、開発および生産プロセスの担当者に信頼できる参考値を提供したいと考えています。

1. 実験装置及び試験方法

1.1 実験装置: ポールシート抵抗器、モデル BER2500 (IEST )、電極直径 14mm、印加圧力 5~60MP a; 装置の外観は図1のとおりです。

図 1. (a) BER2500 の外観図 (b) BER2500 の構造図

1.2 試験方法：図 2 に示すように、正極と負極の片を 6 つのエリアサイズに切り取り、電極シートをサンプルテーブルに置き、M RMS ソフトウェアで試験圧力や圧力保持時間などのパラメータを設定して開始します。テスト。ソフトウェアは、電極の厚さ、抵抗、抵抗率、導電率、その他のデータを自動的に読み取ります。

図 2. 異なる面積寸法の極性シート

2. データ分析

2.1 正極と負極の異なる領域の極抵抗試験

正極板と負極板を 6 サイズの電極板抵抗テストに切断し、各サンプルに対して 5 つのグループの平行サンプルをテストしました。図 3 および 4 に示すように、箱ひげ図は、さまざまなサイズの負極の最小抵抗率は約 2 Ω * cm 、最大サイズは約 2 Ω * cm 、その差は約 27%、平均から 0 から 0 までの 5 つのデータ標準偏差、 分散分析 の P 値は 0 でした。これは、5 つのデータ グループに有意な差があることを示しています。正極シートの最小抵抗率は約 29 Ω * cm 、最大サイズは約 32 Ω * cm 、差は約 10.3%、平均から 5 つのデータの標準偏差は 0 から 1、分散分析 の P 値は0、5 つのデータ グループに有意な差があることも示します。

図 3. 負極の抵抗率

図 4. 正極の異面積抵抗率と 分散分析

2.2 極板上のランダム点試験と6サイズの抵抗率の合計

図 5 からわかるように、負のランダム極点テストの平均抵抗率は約 2 Ω * cm で、極抵抗の平均全抵抗率は約 2 Ω * cm です。両者の差は約3.6%です。標準偏差は 0 と 0、分散分析 の P 値は 0 であり、両者の間に有意差がないことを示しています。図 6 からわかるように、ランダム ポイント テストの平均抵抗率は約 29.8 Ω * cm で、電極抵抗率の合計平均は約 30.2 Ω * cm です。両者の差は約1.32%です。標準偏差は 1.21 と 1 で、分散分析 の P 値は 0.357 で、これも差が大きくないことを示しています。したがって、2.1 のデータと組み合わせると、基本的には極面積が抵抗に与える影響は小さいと判断できます。

図 5. さまざまなサイズのランダム ポイント抵抗率と合計抵抗率

図 6. さまざまなサイズの点抵抗率の合計

3. まとめ

この論文は、正極と負極の抵抗差の異なる極面積評価を使用し、異なる位置にあるランダムな点の同じ極と比較して、異なる面積の抵抗値の差は極面積の変化によって引き起こされるのではなく、場所によって引き起こされることを発見しました。ポール抵抗テストでは、テスト結果に場所が及ぼす影響に注意するようテスターに​​注意してください。