电池电极电阻检测是评估锂离子电池、铅酸电池等电化学性能和制造质量的关键手段。它反映电子传导路径的完整性,直接影响电池的倍率性能、温升、循环寿命及安全性。
核心检测方法
1. 四探针法(Four-Point Probe)——常用、准确
原理:
外侧两探针通恒定电流(I),内侧两探针测电压降(V),由 R=V/IR=V/I 计算电阻,消除引线电阻影响。
标准:GB/T 30835-2014《锂离子电池用炭类负极材料测试方法》、ASTM F390
适用:
极片(未卷绕/未装配)
涂层方块电阻(Sheet Resistance, 单位:Ω/□)
操作:
探针间距固定(如 1 mm);
垂直压在极片表面(压力可控);
多点测量取平均。
计算(方块电阻):
Rs=V/I×C
C:探针几何修正因子(通常 ≈4.532 for linear 4-point)
优点:非破坏、快速、可测局部均匀性
注意:需确保探针与涂层良好接触,避免压穿超薄极片。
2. 两探针直流法(Two-Point DC)
原理:直接在极片两端加电压,测电流计算电阻。
局限:
包含接触电阻,结果偏高;
仅适用于低电阻样品(如金属集流体)。
用途:粗略筛查,不推荐用于精确评估涂层导电性。
3. 交流阻抗谱法(EIS)——间接评估
原理:对完整电池施加小振幅交流信号(10 mV),测阻抗谱。
电极电阻提取:
高频 intercept(~100 kHz–1 MHz)对应欧姆电阻( RΩRΩ ),包含:
集流体电阻
电解液电阻
电极电子电阻
无法单独分离电极电阻,但可对比不同批次趋势。
标准:GB/T 36276-2018、IEC 62660-1
适用场景:成品电池无损评估,不适合来料极片检测。
4. 涡流法(Eddy Current)——非接触快速检测
原理:高频交变磁场在导电材料中感应涡流,反作用于线圈阻抗。
优点:
无需接触,适合在线检测;
可测涂层均匀性(导电性分布)。
局限:
对非金属涂层(如纯LFP)灵敏度低;
需校准(依赖标准样)。
设备:Zygo, Helmut Fischer
来源:网络
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