鋰離子電池電極材料導(dǎo)電性測(cè)試方法
發(fā)布時(shí)間： 2023-09-21 20:36:22 點(diǎn)擊： 628
鋰離子電池電極材料導(dǎo)電性測(cè)試方法
鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試方法及其影響因素
鋰電池極片電導(dǎo)率是評(píng)估其性能的重要參數(shù)，主要測(cè)試方法有以下兩種：
方法一為四探針膜阻抗測(cè)試法。在四探針測(cè)試法中，四根間距為S的探針排列成一直線，向外面兩根探針1、4通入小電流I，測(cè)量中間兩根探針2、3間的電位差U，由U、I、S的值根據(jù)公式(1)求得樣品的電阻率ρ。在鋰離子電池領(lǐng)域，常常采用此方法測(cè)試漿料膜阻抗，通過電阻率定量分析漿料中導(dǎo)電劑的分布狀態(tài)，從而判斷漿料分散效果的好壞。此方法能夠準(zhǔn)確測(cè)量電池極片涂層的電阻值，但是該方法只能表征涂層表面薄層的電阻，對(duì)于較厚且存在成分梯度的電池涂層無法全面表征極片電阻值。
方法二為兩探針極片整體電阻率直接測(cè)量法。這種方法適用于測(cè)量電池極片整體電阻率。測(cè)試時(shí)，將兩探針插入待測(cè)極片上，探針與涂層接觸電阻、涂層電阻、涂層與集流體接觸電阻等都包含在測(cè)量的電阻值中。雖然這種方法可以測(cè)量極片整體電阻率，但它無法測(cè)量真實(shí)極片中涂層與基材之間的接觸電阻。
影響鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試的因素主要包括以下幾點(diǎn)：
溫度：電池極片的電導(dǎo)率會(huì)隨著溫度的變化而變化，因此需要保持測(cè)試時(shí)的溫度恒定以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測(cè)量設(shè)備的精度：使用精度更高的設(shè)備可以提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，例如使用精度更高的電流源和電壓表等。
極片表面狀態(tài)：極片表面的粗糙度、清潔度、氧化程度等因素都會(huì)影響電導(dǎo)率的測(cè)試結(jié)果。
極片材料：不同材料的極片具有不同的電導(dǎo)率，因此需要根據(jù)材料類型選擇合適的測(cè)試方法。
極片厚度：極片的厚度會(huì)影響電流在極片中的傳導(dǎo)路徑和傳導(dǎo)效率，從而影響電導(dǎo)率的測(cè)試結(jié)果。
集流體：集流體材料的種類和結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。
針對(duì)不同的鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試需求和條件，可以選擇適合的測(cè)試方法，并綜合考慮以上影響因素以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
提供了兩種鋰離子電池電極材料導(dǎo)電性測(cè)試方法：
四探針膜阻抗測(cè)試法。適用于鋰離子電池用鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷酸鋰、富鋰錳基、鈦酸鋰等電極活性物質(zhì)。還可以參照此方法測(cè)試其它電極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性。在這種方法中，由恒流源向外面兩根探針通入小電流I，測(cè)量中間兩根探針間的電位差U，根據(jù)U、I、S的值和公式（1）求得樣品的電阻率ρ。
兩探針極片整體電阻率直接測(cè)量法。ArnoKwade等人采用兩探針法直接測(cè)量極片整體電阻率，這種方法所測(cè)量的電阻包括探針本身電阻、探針與涂層的接觸電阻、涂層電阻、涂層與集流體接觸電阻、集流體本身電阻。
鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試方法及其影響因素
鋰電池極片電導(dǎo)率是評(píng)估其性能的重要參數(shù)，主要測(cè)試方法有以下兩種：
方法一為四探針膜阻抗測(cè)試法。在四探針測(cè)試法中，四根間距為S的探針排列成一直線，向外面兩根探針1、4通入小電流I，測(cè)量中間兩根探針2、3間的電位差U，由U、I、S的值根據(jù)公式(1)求得樣品的電阻率ρ。在鋰離子電池領(lǐng)域，常常采用此方法測(cè)試漿料膜阻抗，通過電阻率定量分析漿料中導(dǎo)電劑的分布狀態(tài)，從而判斷漿料分散效果的好壞。此方法能夠準(zhǔn)確測(cè)量電池極片涂層的電阻值，但是該方法只能表征涂層表面薄層的電阻，對(duì)于較厚且存在成分梯度的電池涂層無法全面表征極片電阻值。
方法二為兩探針極片整體電阻率直接測(cè)量法。這種方法適用于測(cè)量電池極片整體電阻率。測(cè)試時(shí)，將兩探針插入待測(cè)極片上，探針與涂層接觸電阻、涂層電阻、涂層與集流體接觸電阻等都包含在測(cè)量的電阻值中。雖然這種方法可以測(cè)量極片整體電阻率，但它無法測(cè)量真實(shí)極片中涂層與基材之間的接觸電阻。
影響鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試的因素主要包括以下幾點(diǎn)：
溫度：電池極片的電導(dǎo)率會(huì)隨著溫度的變化而變化，因此需要保持測(cè)試時(shí)的溫度恒定以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
測(cè)量設(shè)備的精度：使用精度更高的設(shè)備可以提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，例如使用精度更高的電流源和電壓表等。
極片表面狀態(tài)：極片表面的粗糙度、清潔度、氧化程度等因素都會(huì)影響電導(dǎo)率的測(cè)試結(jié)果。
極片材料：不同材料的極片具有不同的電導(dǎo)率，因此需要根據(jù)材料類型選擇合適的測(cè)試方法。
極片厚度：極片的厚度會(huì)影響電流在極片中的傳導(dǎo)路徑和傳導(dǎo)效率，從而影響電導(dǎo)率的測(cè)試結(jié)果。
集流體：集流體材料的種類和結(jié)構(gòu)也會(huì)對(duì)電導(dǎo)率的測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生影響。
針對(duì)不同的鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試需求和條件，可以選擇適合的測(cè)試方法，并綜合考慮以上影響因素以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
提供了兩種鋰離子電池電極材料導(dǎo)電性測(cè)試方法：
四探針膜阻抗測(cè)試法。適用于鋰離子電池用鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鎳錳酸鋰、鎳鈷酸鋰、富鋰錳基、鈦酸鋰等電極活性物質(zhì)。還可以參照此方法測(cè)試其它電極活性物質(zhì)的導(dǎo)電性。在這種方法中，由恒流源向外面兩根探針通入小電流I，測(cè)量中間兩根探針間的電位差U，根據(jù)U、I、S的值和公式（1）求得樣品的電阻率ρ。
兩探針極片整體電阻率直接測(cè)量法。ArnoKwade等人采用兩探針法直接測(cè)量極片整體電阻率，這種方法所測(cè)量的電阻包括探針本身電阻、探針與涂層的接觸電阻、涂層電阻、涂層與集流體接觸電阻、集流體本身電阻。
