CN103604994B - 一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试方法及装置,所述测试方法采用测量头配合低电阻仪测试，将待测极片平整平整置放于水平安放的光滑平整的底座上，根据极片长短调整卡尺两端测量头间距，固定后卡尺放于极片上，使布设有端子线的光滑面与极片接触，端子线与低电阻仪可靠连接进行测试；所述测量装置包括两个相互测量头和低电阻仪，所述测量头由绝缘体和布设于绝缘体底面的一组相互平行的测量端子线组成，所述测量端子线电连接到低电阻仪，所述一对测量头中的一个固定于一卡尺的一端，另一个沿卡尺滑动。本发明测量极片阻抗灵敏度高、准确性好、操作简单，且测量头能够根据极片长度进行调整，适用范围广。

Description

一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及一种阻抗的测试方法及装置，具体涉及一种具有尺寸调节功能的电极阻抗测试方法及装置。

背景技术

电极是电化学电源和电化学储能器件最重要的组成部件之一，与电化学电源和电化学储能器件充放电特性、循环寿命、储存特性和安全性能等密切相关。电极的阻抗是决定也是评价电极性能怎样的一个重要和关键的技术指标。对它的精准测试，既能为电化学电源和储能器件制造过程中十分重要的电极制造工艺提供指导和帮助，有益于生产过程和产品质量的控制，也可以为用所测试的电极制作电化学电源和储能器件提供性能设计上的前瞻性分析参考依据，有助于电化学电源和电化学储能器件的设计。因此，电极阻抗的精准测试，越来越受到电化学电源和电化学储能器件设计和工程技术工作者的重视，对电化学电源和电化学储能器件产品的研发设计和生产质量控制意义重大。

由于电化学电源和电化学储能器件电极多为薄膜或多孔电极，且电极阻抗一般很低，精确测量对方法和装置的要求很高。

传统用于测量半导体和致密金属薄膜电阻的探针法，因电化学电源电极膜硬度相对更低易被尖锐的探针划伤，或电极本身疏松多孔，与探针的接触不稳定，使用时既易损伤电极，效果也不理想。

中国发明专利CN102200551A公开了一种电池极片阻抗测试方法和装置，对探针法作了一定的改进，在极片与探针间设置压头，通过分别短接探针、短接压头和加载极片等多步测试的方法，对电化学电极极片阻抗进行测试。该方法虽避免了测试时探针对电极的损伤，但测试过程冗长，操作繁杂，且须为测试专门裁制测试极片片样，是一种破坏性测试，裁下测试的样片的代表性是有局限的。该方法装置结构十分复杂，操作使用不便，效率很低。

中国实用新型专利CN201083820Y公开了一种电池极片电阻测试装置，用在绝缘底座上设置至少一条导电带，导电带宽度略大于极片宽度，极片通过导电带与电阻仪相连测试电池极片电阻的方法。该方法及其装置虽可测试极片上各个不同位置的导电性能，也容易通过在底座上设置多条导电带的方法，实现同时测试比较两条以上极片电阻，从而降低测试操作系统误差的目的，操作也较简便容易，但装置导电带的宽度限制了其能测试的极片的尺寸，装置的适应性不强；且导电带与极片间面接触的方式，也带来测试结果只能反映该接触面在测试接触状况下电阻大小的情况，不能反映该面内不同电极部位阻抗大小情况，测试结果对指导电极工艺和判断电极品质的作用还是有限的。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种既有足够测试精度，数据重现性好，又简单可靠，便于操作的一种电化学电源电极阻抗测试方法和装置。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试方法，采用测量头配合低电阻仪测试，具体测量步骤为：

（1）将待测极片置于水平安放的光滑平整的底座上；

（2）根据极片长度调整卡尺两端测量头间距，固定后卡尺放于极片上；

（3）将测量头上设有端子线的光滑面与极片接触，端子线与低电阻仪电连接，测得待测极片阻抗。

一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试装置，包括一对测量头和低电阻仪，所述一对测量头由两个相互独立的绝缘体和设于绝缘体底面的一组相互平行的测量端子线组成，所述测量端子线的引出端电连接到低电阻仪，所述一对测量头固定在卡尺上并可沿卡尺滑动。

上述技术方案中，所述一对测量头中的一个固定于卡尺一端，另一个沿卡尺滑动并能精确定位。

上述技术方案中，每对所述测量端子线的间距相等且大于10mm，端子线直径为0.01～5mm，跨度为10～500mm。

本发明可以将四条测量端子线间距固定，做成单测量头式，也可以加装底座或顶座，做成台座式。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明采用四端子测量法，能有效地克服端子线和导电膜之间的接触电阻、端子线到低电阻仪的引线电阻等对测试的影响，准确性好。

2.本发明的端子线与电极之间线面接触的接触方式和四端子测量法能更好地保障测试数据的稳定。

3.本发明的测试精度主要由端子线跨度和端子线之间的距离的机械尺寸精度决定，由于端子线精准定位于测量头上，测量头精准定位于刻度精准的卡尺上，这个机械精度可以做得比较高，从而能更好地保证测量装置的测量精度。

附图说明

图1是实施例一中本发明电极阻抗测试装置结构示意图。

图2是实施例一中本发明电极阻抗测试装置端子线布置示意图。

其中：1、测量头；2、低电阻仪；3、测量端子线；4、引出端；5、卡尺。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试方法，采用测量头配合低电阻仪测试，具体测量步骤为：

（1）将待测极片置于水平安放的光滑平整的底座上；

（2）根据极片长度调整卡尺两端测量头间距，固定后卡尺放于极片上；

（3）将测量头上设有端子线的光滑面与极片接触，端子线与低电阻仪电连接，测得待测极片阻抗。

参见图1所示，一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试装置，包括一对测量头1和低电阻仪2，所述一对测量头由两个相互独立的绝缘体和设于绝缘体底面的一组相互平行的测量端子线3组成，所述测量端子线的引出端4电连接到低电阻仪，所述一对测量头固定在卡尺5上并可沿卡尺滑动。

本实施例中，所述一对测量头一个固定于卡尺一端，另一个沿卡尺滑动。

参见图2所示，每对所述端子线的间距相等且大于10mm，端子线直径为0.01～5mm，跨度w为10～500mm。

实施例二：取三种不同工艺制作的极片，平整置放于水平安放的光滑平整的底座上，根据极片长短调整卡尺两端测量头间距，固定后卡尺放于极片上，使布设有端子线的光滑面与极片接触，端子线与低电阻仪可靠连接进行测试。所测数据如表1所示：

表1 不同工艺制作的极片阻抗测试结果

由表1中数据可见，本发明方法及其装置，既能准确地测量出不同工艺制备的电极阻抗的差异，为研究者提供电极工艺对电极阻抗影响的信息，又能灵敏地测量出相同工艺不同极片的差异，为研究者提供工艺稳定性方面的信息，为电化学电源和电化学储能装置电极的研究和制造工艺控制提供了一种灵敏、高效的测量方法和装置。

测量时，除了上述极片平整置放于水平安放的光滑平整的底座上，卡尺放于极片上测试之外，也可以将卡尺固定于与施压装置相连的推板上，通过施压装置施加稳定的压力于测量头上进行测试，还可以将卡尺放于底座上，使测量头的测量面水平，放上极片，加或不加恒重的压块进行测试。

Claims (4)

1. 一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试方法，其特征在于：采用测量头配合低电阻仪测试，具体测量步骤为：

（1）将待测极片置于水平安放的光滑平整的底座上；

（2）根据待测极片长度调整卡尺两端测量头间距，固定后卡尺放于待测极片上；

（3）将测量头上设有测量端子线的光滑面与待测极片接触，测量端子线与低电阻仪电连接，测得待测极片阻抗。

2. 一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试装置，包括一对测量头和低电阻仪，其特征在于：所述一对测量头由两个相互独立的绝缘体和设于绝缘体底面的一组相互平行的测量端子线组成，所述测量端子线的引出端电连接到低电阻仪，所述一对测量头固定在卡尺上并可沿卡尺滑动。

3. 根据权利要求2所述的一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试装置，其特征在于：所述一对测量头中的一个固定于卡尺一端，另一个沿卡尺滑动。

4. 根据权利要求2所述的一种电化学电源和电化学储能器件电极阻抗的测试装置，其特征在于：每对所述测量端子线的间距相等且大于10mm，测量端子线直径为0.01～5mm，跨度为10～500mm。