Ảnh hưởng của việc lên lịch và trộn khô ở cường độ cao đối với điện trở suất tương đối của điện cực được xác định thông qua phương pháp tiếp cận hai điểm nâng cao

Đo thông tin mẫu

Các mẫu được thử nghiệm trong bài viết này đều là các miếng cực một mặt được tráng trong phòng thí nghiệm theo một công thức và quy trình nhất định. Thông tin được hiển thị trong bảng dưới đây.

Phân tích kết quả

1. Ảnh hưởng của các thông số thử nghiệm

Khi kiểm tra điện trở của miếng cực, dòng điện và áp suất đặt ở hai đầu của miếng điện cực sẽ ảnh hưởng đến giá trị tuyệt đối của điện trở suất. Khi dòng điện 0,1/1/10/20mA được áp dụng cho ba loại cực khác nhau, điện trở suất của các cực LFP về cơ bản không thay đổi, điện trở suất của cực NCM1 về cơ bản không thay đổi khi dòng điện trên 1mA, điện trở suất của miếng cực Gr1 cần được giữ không đổi khi dòng điện trên 10mA, xu hướng điện trở suất của ba miếng cực phù hợp với xu hướng điện trở suất của ba vật liệu được báo cáo trong tài liệu. Các mảnh cực than chì bị ảnh hưởng rất nhiều bởi dòng điện chủ yếu là do điện trở suất thấp của than chì sẽ tạo ra điện trở suất ký sinh cao hơn, do đó, cần có dòng điện lớn hơn để giảm tác động của việc giảm điện áp giao diện. Dựa vào các yếu tố trên, tác giả cho rằng 10mA là dòng điện thử phù hợp cho cả 3 loại que thử.

Hình 2. Ảnh hưởng của dòng điện tải đến điện trở suất của mẩu sào

Áp suất tác dụng cũng sẽ ảnh hưởng đến điện trở suất của mảnh cực. Với sự gia tăng của áp suất được áp dụng, có thể thấy rằng độ dẫn điện của NMC1 và Gr1 giảm khi áp suất được áp dụng tăng lên. Điều này là do sự gia tăng áp suất làm giảm điện trở tiếp xúc giao diện giữa đầu dò và lớp phủ. Mặt khác, việc áp dụng áp suất làm giảm độ dày của miếng cực và rút ngắn đường dẫn điện. Do đó, áp suất thử phải càng nhỏ càng tốt mà không tính đến việc thay đổi đường dẫn điện của chính mảnh cực. Tóm lại, tác giả tin rằng 350kPa là áp suất phù hợp.

Hình 5. Ảnh hưởng của cường độ trộn khô khác nhau đến điện trở suất của mảnh cực

Bản tóm tắt

Phương pháp hai điểm được đề xuất trong bài báo này là một phương pháp đơn giản và nhanh hơn để đánh giá hiệu suất quy trình của mảnh cực từ góc độ ứng dụng thực tế. Nó phù hợp hơn để kiểm tra điện trở mảnh cực của pin lithium ion so với phương pháp bốn đầu dò. Áp suất thử, dòng tải, áp suất lăn, cường độ trộn khô, v.v. đều sẽ ảnh hưởng đến giá trị tuyệt đối của điện trở suất. Do đó, cần phải lựa chọn các thông số thích hợp để có được kết quả thử nghiệm ổn định để định hướng phát triển quy trình.

 Đề xuất thiết bị kiểm tra liên quan đến IEST

Dụng cụ đo điện trở điện cực pin đa chức năng sê-ri BER (IEST): Phương pháp điện trở điện cực đĩa có điện áp điều khiển, hai mặt phẳng có các đặc điểm sau:

1. Tách riêng các dòng điện áp và dòng điện, loại bỏ ảnh hưởng của điện cảm đối với phép đo điện áp và cải thiện độ chính xác của phát hiện.

2. Điện cực đĩa đường kính 14mm đảm bảo diện tích tiếp xúc với mẫu tương đối lớn và giảm sai số xét nghiệm.

3. Đo trực tiếp điện trở xuyên dọc của mảnh cực thực, nghĩa là tổng điện trở lớp phủ, điện trở tiếp xúc giữa lớp phủ và bộ thu dòng và điện trở bộ thu dòng.

4. Nó có thể theo dõi sự thay đổi của điện trở mảnh cực, độ dày của mảnh cực và độ nén của mảnh cực với áp suất trong thời gian thực.

5. Áp suất được áp dụng có thể được kiểm soát chính xác để đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu thử nghiệm.

Điện trở của mảnh cực có thể đánh giá tốt hơn hiệu suất của mạng dẫn điện hoặc tính đồng nhất của vi cấu trúc điện cực trong quy trình sản xuất điện cực, đồng thời giúp nghiên cứu và cải tiến công thức điện cực cũng như các thông số điều khiển của quy trình trộn, phủ và cán. 

 Thẩm quyền giải quyết

BG Westphal et al. Ảnh hưởng của quá trình cán và trộn khô cường độ cao đối với điện trở suất tương đối của điện cực được xác định thông qua phương pháp tiếp cận hai điểm nâng cao. Tạp chí Lưu trữ Năng lượng 2017, 11, 76–85