[發(fā)明專利]一種電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件電極阻抗的測試方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310541314.8
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103604994A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金成昌;王世興
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種阻抗的測試方法及裝置，具體涉及一種具有尺寸調(diào)節(jié)功能的電極阻抗測試方法及裝置。

背景技術(shù)

電極是電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件最重要的組成部件之一，與電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件充放電特性、循環(huán)壽命、儲存特性和安全性能等密切相關(guān)。電極的阻抗是決定也是評價電極性能怎樣的一個重要和關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)。對它的精準(zhǔn)測試，既能為電化學(xué)電源和儲能器件制造過程中十分重要的電極制造工藝提供指導(dǎo)和幫助，有益于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量的控制，也可以為用所測試的電極制作電化學(xué)電源和儲能器件提供性能設(shè)計(jì)上的前瞻性分析參考依據(jù)，有助于電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件的設(shè)計(jì)。因此，電極阻抗的精準(zhǔn)測試，越來越受到電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件設(shè)計(jì)和工程技術(shù)工作者的重視，對電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量控制意義重大。

由于電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件電極多為薄膜或多孔電極，且電極阻抗一般很低，精確測量對方法和裝置的要求很高。

傳統(tǒng)用于測量半導(dǎo)體和致密金屬薄膜電阻的探針法，因電化學(xué)電源電極膜硬度相對更低易被尖銳的探針劃傷，或電極本身疏松多孔，與探針的接觸不穩(wěn)定，使用時既易損傷電極，效果也不理想。

中國發(fā)明專利CN102200551A公開了一種電池極片阻抗測試方法和裝置，對探針法作了一定的改進(jìn)，在極片與探針間設(shè)置壓頭，通過分別短接探針、短接壓頭和加載極片等多步測試的方法，對電化學(xué)電極極片阻抗進(jìn)行測試。該方法雖避免了測試時探針對電極的損傷，但測試過程冗長，操作繁雜，且須為測試專門裁制測試極片片樣，是一種破壞性測試，裁下測試的樣片的代表性是有局限的。該方法裝置結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，操作使用不便，效率很低。

中國實(shí)用新型專利CN201083820Y公開了一種電池極片電阻測試裝置，用在絕緣底座上設(shè)置至少一條導(dǎo)電帶，導(dǎo)電帶寬度略大于極片寬度，極片通過導(dǎo)電帶與電阻儀相連測試電池極片電阻的方法。該方法及其裝置雖可測試極片上各個不同位置的導(dǎo)電性能，也容易通過在底座上設(shè)置多條導(dǎo)電帶的方法，實(shí)現(xiàn)同時測試比較兩條以上極片電阻，從而降低測試操作系統(tǒng)誤差的目的，操作也較簡便容易，但裝置導(dǎo)電帶的寬度限制了其能測試的極片的尺寸，裝置的適應(yīng)性不強(qiáng)；且導(dǎo)電帶與極片間面接觸的方式，也帶來測試結(jié)果只能反映該接觸面在測試接觸狀況下電阻大小的情況，不能反映該面內(nèi)不同電極部位阻抗大小情況，測試結(jié)果對指導(dǎo)電極工藝和判斷電極品質(zhì)的作用還是有限的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種既有足夠測試精度，數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好，又簡單可靠，便于操作的一種電化學(xué)電源電極阻抗測試方法和裝置。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件電極阻抗的測試方法，采用測量頭配合低電阻儀測試，具體測量步驟為：

（1）將待測極片置于水平安放的光滑平整的底座上；

（2）根據(jù)極片長度調(diào)整卡尺兩端測量頭間距，固定后卡尺放于極片上；

（3）將測量頭上設(shè)有端子線的光滑面與極片接觸，端子線與低電阻儀電連接，測得待測極片阻抗。

一種電化學(xué)電源和電化學(xué)儲能器件電極阻抗的測試裝置，包括一對測量頭和低電阻儀，所述一對測量頭由兩個相互獨(dú)立的絕緣體和設(shè)于絕緣體底面的一組相互平行的測量端子線組成，所述測量端子線的引出端電連接到低電阻儀，所述一對測量頭固定在卡尺上并可沿卡尺滑動。

上述技術(shù)方案中，所述一對測量頭中的一個固定于卡尺一端，另一個沿卡尺滑動并能精確定位。

上述技術(shù)方案中，每對所述測量端子線的間距相等且大于10mm，端子線直徑為0.01～5mm，跨度為10～500mm。

本發(fā)明可以將四條測量端子線間距固定，做成單測量頭式，也可以加裝底座或頂座，做成臺座式。

由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：

1．本發(fā)明采用四端子測量法，能有效地克服端子線和導(dǎo)電膜之間的接觸電阻、端子線到低電阻儀的引線電阻等對測試的影響，準(zhǔn)確性好。

2.本發(fā)明的端子線與電極之間線面接觸的接觸方式和四端子測量法能更好地保障測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定。

3.本發(fā)明的測試精度主要由端子線跨度和端子線之間的距離的機(jī)械尺寸精度決定，由于端子線精準(zhǔn)定位于測量頭上，測量頭精準(zhǔn)定位于刻度精準(zhǔn)的卡尺上，這個機(jī)械精度可以做得比較高，從而能更好地保證測量裝置的測量精度。

附圖說明

圖1是實(shí)施例一中本發(fā)明電極阻抗測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是實(shí)施例一中本發(fā)明電極阻抗測試裝置端子線布置示意圖。