鋰離子電池電極材料導電性測試方法
發布時間： 2023-09-21 20:36:22 點擊： 943
鋰離子電池電極材料導電性測試方法
鋰電池極片電導率測試方法及其影響因素
鋰電池極片電導率是評估其性能的重要參數，主要測試方法有以下兩種：
方法一為四探針膜阻抗測試法。在四探針測試法中，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，測量中間兩根探針2、3間的電位差U，由U、I、S的值根據公式(1)求得樣品的電阻率ρ。在鋰離子電池領域，常常采用此方法測試漿料膜阻抗，通過電阻率定量分析漿料中導電劑的分布狀態，從而判斷漿料分散效果的好壞。此方法能夠準確測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量法。這種方法適用于測量電池極片整體電阻率。測試時，將兩探針插入待測極片上，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量的電阻值中。雖然這種方法可以測量極片整體電阻率，但它無法測量真實極片中涂層與基材之間的接觸電阻。
影響鋰電池極片電導率測試的因素主要包括以下幾點：
溫度：電池極片的電導率會隨著溫度的變化而變化，因此需要保持測試時的溫度恒定以保證測試結果的準確性。
測量設備的精度：使用精度更高的設備可以提高測試結果的準確性，例如使用精度更高的電流源和電壓表等。
極片表面狀態：極片表面的粗糙度、清潔度、氧化程度等因素都會影響電導率的測試結果。
極片材料：不同材料的極片具有不同的電導率，因此需要根據材料類型選擇合適的測試方法。
極片厚度：極片的厚度會影響電流在極片中的傳導路徑和傳導效率，從而影響電導率的測試結果。
集流體：集流體材料的種類和結構也會對電導率的測試結果產生影響。
針對不同的鋰電池極片電導率測試需求和條件，可以選擇適合的測試方法，并綜合考慮以上影響因素以保證測試結果的準確性。
提供了兩種鋰離子電池電極材料導電性測試方法：
四探針膜阻抗測試法。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。還可以參照此方法測試其它電極活性物質的導電性。在這種方法中，由恒流源向外面兩根探針通入小電流I，測量中間兩根探針間的電位差U，根據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量法。ArnoKwade等人采用兩探針法直接測量極片整體電阻率，這種方法所測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。
鋰電池極片電導率測試方法及其影響因素
鋰電池極片電導率是評估其性能的重要參數，主要測試方法有以下兩種：
方法一為四探針膜阻抗測試法。在四探針測試法中，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，測量中間兩根探針2、3間的電位差U，由U、I、S的值根據公式(1)求得樣品的電阻率ρ。在鋰離子電池領域，常常采用此方法測試漿料膜阻抗，通過電阻率定量分析漿料中導電劑的分布狀態，從而判斷漿料分散效果的好壞。此方法能夠準確測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量法。這種方法適用于測量電池極片整體電阻率。測試時，將兩探針插入待測極片上，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量的電阻值中。雖然這種方法可以測量極片整體電阻率，但它無法測量真實極片中涂層與基材之間的接觸電阻。
影響鋰電池極片電導率測試的因素主要包括以下幾點：
溫度：電池極片的電導率會隨著溫度的變化而變化，因此需要保持測試時的溫度恒定以保證測試結果的準確性。
測量設備的精度：使用精度更高的設備可以提高測試結果的準確性，例如使用精度更高的電流源和電壓表等。
極片表面狀態：極片表面的粗糙度、清潔度、氧化程度等因素都會影響電導率的測試結果。
極片材料：不同材料的極片具有不同的電導率，因此需要根據材料類型選擇合適的測試方法。
極片厚度：極片的厚度會影響電流在極片中的傳導路徑和傳導效率，從而影響電導率的測試結果。
集流體：集流體材料的種類和結構也會對電導率的測試結果產生影響。
針對不同的鋰電池極片電導率測試需求和條件，可以選擇適合的測試方法，并綜合考慮以上影響因素以保證測試結果的準確性。
提供了兩種鋰離子電池電極材料導電性測試方法：
四探針膜阻抗測試法。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。還可以參照此方法測試其它電極活性物質的導電性。在這種方法中，由恒流源向外面兩根探針通入小電流I，測量中間兩根探針間的電位差U，根據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量法。ArnoKwade等人采用兩探針法直接測量極片整體電阻率，這種方法所測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。
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