Dans le puzzle de performance des batteries lithium - ion, les pièces polaires sont la pierre angulaire de l'énergie et de la puissance. Sa capacité de conductivité, supérieure ou inférieure, détermine directement la résistance interne de la batterie, la stabilité de la plate - forme de tension et la rapidité et la lenteur de l'autodécharge. Plus profondément encore, la conductivité électrique d’une pièce polaire se présente comme un miroir capable de cartographier l’uniformité de sa Microstructure interne – de l’interface de liaison du fluide collecteur avec le revêtement actif, au réseau tridimensionnel de distribution de l’agent conducteur, à l’état de contact intime entre les particules – ces microcosmes invisibles qui définissent ensemble les limites de la Performance finale de la batterie.

Cependant, il y a longtemps eu des limites à nos outils pour comprendre ce microcosme. Les méthodes traditionnelles à quatre et deux sondes, comme celles qui ne touchent que le bout des doigts sur la surface d'un objet, présentent deux « zones aveugles» fondamentales: d'une part, elles ne permettent pas de simuler l'environnement de pression auquel la batterie est soumise dans un état réel de fabrication (par exemple, rouleau) et de fonctionnement, et la mesure est effectuée dans un état non réel de « relaxation»; Deuxièmement, ils ne peuvent sonder que les informations de résistance de la couche mince à la surface de la pièce polaire. Pour les revêtements épais composés d'un empilement de particules innombrables et pouvant présenter un gradient de composition, ces méthodes ne permettent ni de percevoir l'ensemble du revêtement, ni de mesurer la « résistance de contact interfaciale » cruciale entre le revêtement et le substrat métallique. Lorsque les particules actives de la pièce polaire sont grandes, le contact accidentel de la sonde avec les particules rend les données de mesure plus fluctuantes et de référence limitée.

Pour la nature conductrice des pièces polaires véritablement en perspective, nous avons développé uneSystème de mesure de résistance de pièce polaire multifonctionCe système ne se contente plus de mesures statiques de surface, mais intervient activement pour exciter et observer la réponse électrique complète de la pièce polaire en simulant des conditions de travail réelles.

Core Breakthrough: appliquer une pression, activer la caractérisation pleine dimension

La philosophie de conception de ce système consiste à introduire une variable clé:Pression contrôlable et mesurable avec précisionNous croyons que c'est seulement sous pression que la microstructure des pièces polaires "révèle la vérité".

Le système est capable d'appliquer une pression variable allant d'une pression douce à une pression significative sur la pièce polaire pendant le test et d'acquérir de manière synchrone et instantanée trois flux de données de base:Valeur de la pression appliquée, valeur de la résistance en temps réel de la pièce polaire, et valeur de la variation de l'épaisseur de la pièce polaire due à la mise sous pressionGrâce à l'Association de ces trois, nous avons pu construire clairement au niveau expérimental. "Pression - déformation - résistanceUn modèle de relation dynamique entre les trois.

Révolutionner le principe de mesure: de la surface à la phase du corps, du statique au dynamique

Contrairement à la méthode de la sonde "point d'eau de libellule" seulement sur la surface, la voie de courant de ce système est conçu pourPassant verticalement depuis la face d'extrémité de la pièce polaireCela signifie que le courant circulera dans toute la direction de l'épaisseur du revêtement, nécessairement à travers l'interface de collage du revêtement avec le substrat, de sorte que la résistance de contact de phase de corps avec l'interface est mesurée, y comprisRésistance globaleCette méthode de mesure est la clé pour résoudre les problèmes de mesure de revêtement épais et de résistance d'interface.

Lorsque des forces de pression de différentes tailles agissent sur la surface des pièces polaires, une série de changements physiques se produisent dans le monde des particules du revêtement: les particules créent des déformations élastiques ou plastiques, les points de contact entre elles augmentent, la surface de contact s’élargit, le réseau conducteur est reconstitué ou même optimisé. En observant les courbes de variation des valeurs de résistance à différentes pressions, nous avons pu analyser avec précision:

• Stabilité structurelle des réseaux conducteurs de Pièces polaires.

• Degré de solidité du revêtement lié au substrat.

• L'intervalle de pression auquel correspond l'état de conductivité, qui fournit une référence directe au processus de laminage.

• Différences dans les propriétés des pièces polaires de différentes formulations (par exemple, type et contenu de l'agent conducteur) lorsqu'elles sont pressurisées.

De la donnée à la perspicacité: dynamiser la recherche et le développement et le contrôle de la qualité

Ce système fournit bien plus qu'un seul chiffre de résistance, mais plutôt une « carte caractéristique» qui reflète les qualités intrinsèques de la pièce polaire.

• Pour le personnel de R & DC'est le "microscope" pour optimiser la formulation et le processus. En comparant les courbes pression - résistance de différents échantillons, il est possible d'évaluer scientifiquement l'effet de dispersion de l'agent conducteur, la plausibilité du système adhésif et de filtrer rapidement le schéma de la pièce polaire de la structure.

• Pour le contrôle qualitéC'est une "règle" précise. Il est possible d'établir la courbe caractéristique de la norme pour distinguer rapidement la cohérence du lot de production, détecter à temps les défauts potentiels tels que l'affaiblissement du revêtement, le mauvais contact et d'autres.

• Pour les prévisions de performanceC’est un « pont » fiable. L'uniformité de la résistance de la pièce polaire sous pression et la tendance à changer, avec la performance finale de la batterie, la durée de vie du cycle ont une corrélation, fournissant une nouvelle base fiable pour le jugement préalable de la performance de la batterie.

Conclusion

La méthode traditionnelle pour mesurer la résistance des pièces polaires, comme toucher un éléphant dans l'obscurité, ne peut percevoir que localement. Et le système de mesure de la résistance de la pièce polaire multifonction que nous avons apporté illumine la lumière, vous permettant d'observer et même d'interagir avec elle en exerçant une pression pour vraiment comprendre la structure et la force de cet « éléphant».

Plus qu'un instrument, c'est une toute nouvelle philosophie de caractérisation des pièces polaires -Réaliser une évaluation complète et dynamique des propriétés de conductivité de la phase de la pièce polaire et de l'interface dans un état de contrainte réel simuléCela marque une étape clé dans la détection des pièces polaires de la batterie de la surface bidimensionnelle à la phase tridimensionnelle du corps, des propriétés statiques à la réponse dynamique, visant à fournir une base de données solide du mécanisme microscopique au processus macroscopique pour améliorer les performances de la batterie, conduisant la technologie de la batterie à un niveau supérieur.