Đánh giá tính đồng nhất của mồi Phương pháp kháng điện cực thu hiện tại

Lá đồng và lá nhôm được sử dụng làm bộ thu điện cực của pin lithium ion hiện tại, có thể dẫn điện tử và mang vật liệu hoạt động. Tính ổn định hóa học và điện hóa của bộ thu dòng điện cũng sẽ ảnh hưởng đến chu kỳ, tốc độ và hiệu suất an toàn của pin. Bộ thu dòng lý tưởng phải có các điều kiện sau: độ dẫn điện cao, độ ổn định cao, liên kết mạnh, giá thành rẻ, dẻo và mỏng, v.v.¹. Một mức độ xử lý bề mặt nhất định của bộ thu dòng, chẳng hạn như xử lý nhám, xử lý làm sạch và lớp phủ carbon dẫn điện, có thể cải thiện hiệu suất của bộ thu dòng và do đó cải thiện hiệu suất của pin. Hình 1 cho thấy một số phương pháp thường được sử dụng trong ngành công nghiệp pin lithium. Bộ thu dòng điện sau khi xử lý bề mặt. Lá Al phủ carbon, là một trong những bộ thu dòng biến đổi điện cực dương được sử dụng phổ biến hơn² hiện tại, đã cho thấy sự ổn định tốt trong hiệu suất chu kỳ tế bào. Do carbon dẫn điện phủ trên bề mặt lá nhôm ít hơn, thường là vài micron, như trong hình như hình 2, do đó, tính đồng nhất và ổn định của lớp sơn lót cũng cần được chú trọng và theo dõi. Trong bài báo này, phương pháp kiểm tra điện trở điện cực được sử dụng để so sánh sự khác biệt giữa điện trở của lá nhôm sau khi sơn lót và điện trở điện cực tương ứng của nó sau khi cán, sau đó phân tích tính đồng nhất của lá nhôm được phủ carbon và ảnh hưởng của nó đối với điện trở điện cực.

Hình 1. Một số bộ thu dòng xử lý bề mặt thường được sử dụng trong ngành công nghiệp pin lithium (hình ảnh từ Internet)

 Hình 2. Sơ đồ mặt cắt ngang của điện cực được phủ lớp nền

Thiết bị thí nghiệm và phương pháp thử nghiệm

1.1Dụng cụ thí nghiệm: Máy đo điện trở, model BER1300(IEST), đường kính điện cực 14mm, có thể đo áp suất 5-60MPa. Thiết bị được thể hiện trong Hình 3(a) và 1(b).

Hình 3. (a) Sơ đồ ngoại hình BER1300; (b) Sơ đồ cấu trúc BER1300

1.2 Bốn nhóm mẫu cần thử nghiệm: Lá Al trắng, lá Al tráng carbon, Điện cực trống (lá Al trắng + lớp phủ hoạt chất), điện cực phủ carbon (lá Al tráng carbon + lớp phủ hoạt tính);

1.3 Phương pháp kiểm tra: Cắt mẫu điện cực cần kiểm tra thành hình chữ nhật có kích thước khoảng 5cm×10cm, đặt lên bàn mẫu, cài đặt áp suất kiểm tra, thời gian giữ và các thông số khác trên phần mềm MRMS, bắt đầu kiểm tra và phần mềm tự động đọc Độ dày, điện trở, điện trở suất, độ dẫn điện và các dữ liệu khác của điện cực.

 Phân tích dữ liệu

Kết quả kiểm tra độ dày và điện trở suất của bốn nhóm mẫu được thể hiện trong Hình 4. Từ dữ liệu độ dày có thể thấy độ dày của lớp carbon dẫn điện của lớp sơn lót là khoảng 2,3 µm. So sánh giá trị StDev độ dày của bốn nhóm mẫu: Lá Al trống≈lá Al phủ carbon<Điện cực lá nhôm trống ≈ điện cực phủ carbon, chỉ ra rằng lớp carbon dẫn điện ít ảnh hưởng đến tính đồng nhất của sự phân bố độ dày của bộ thu dòng điện và điện cực, vì vậy rất khó để Dữ liệu độ dày đánh giá tính đồng nhất của lớp sơn lót.

So sánh điện trở suất của bốn nhóm mẫu: Lá Al trắng < Lá Al phủ carbon < Điện cực lá nhôm trống < Điện cực phủ carbon, cho thấy rằng việc thêm mồi vào bộ thu dòng điện sẽ làm giảm độ dẫn điện của điện cực, nhưng vì lớp phủ có thể tăng vật liệu hoạt tính Độ bám dính với bộ thu dòng cải thiện độ ổn định chu kỳ của tế bào, do đó có thể chọn quy trình sơn lót thích hợp theo yêu cầu của hiệu suất tế bào. So sánh các giá trị điện trở suất StDev của bốn nhóm mẫu: Lá Al trắng

Hình 4. (a) Bốn bộ dữ liệu độ dày của mẫu; (b) Bốn bộ dữ liệu điện trở suất mẫu

Phần kết luận

Độ dày của lớp sơn lót là 2 ~ 3μm và rất khó để đánh giá tính đồng nhất của nó chỉ bằng cách đo độ dày. Sự phân bố điện trở suất của điện cực lớp lót được đo bằng máy đo điện trở BER1300, có thể đạt được độ đồng đều tốt của lá Al phủ carbon và điện cực phủ carbon. Đánh giá hiệu suất giúp theo dõi và cải thiện quá trình sơn lót.

Thẩm quyền giải quyết

1.Ni Jiangfeng, Zhou Henghui, v.v. Nghiên cứu về các bộ thu hiện tại cho pin lithium-ion[J]. Pin, 2005, 32(2): 128-130.

2.Li Junpeng, Dang Haifeng, v.v. Ảnh hưởng của việc xử lý bề mặt của bộ thu dòng nhôm đối với hiệu suất của pin lithium-ion[J]. Mạ điện và Hoàn thiện, 2005, 16(005).