漿料是鋰離子電池生產的重要中間產物，漿料的均勻性和穩定性極大的影響了最終電芯的一致性及電化學性能。目前監控漿料的方法僅有黏度參數，無法準確的評估其電性能的均勻性和穩定性，而漿料電阻率參數與漿料的配方、導電劑種類及含量、粘結劑種類及含量等都有顯著相關性，且漿料在攪拌完成后靜置一段時間可能會出現凝膠沉降現象1-2，如圖1所示，此時的電阻率數值也會表現出不同程度的變化，因此漿料電阻率可以作為表征漿料電性能均勻性和穩定性的方法。

對漿料的電阻率進行監控，一方面可以評估不同的活性材料、導電劑、粘結劑、固含量等對電化學性能的影響，用于材料評估和篩選，另一方面還可用于工序穩定性的監控，可以在攪拌工序段快速的識別異常，避免不良品流入后序工序而造成時間和成本的浪費。

圖1.LCO和導電炭顆粒三種混合方式的示意圖2

實驗設備與測試方法

1.1實驗設備：型號BSR2300（IEST元能科技），包含電極通道3組。

1.2測試方法：待測漿料置于測試瓶中，瓶口直徑要求大于35mm。將漿料電極筆插入漿料中，稍微攪拌使電極表面完全浸潤漿料，開啟相應采集軟件，實時采集每組電極通道對應的電阻率變化數據。

漿料電阻率測試案例

2.1不同黏度導電炭漿料電阻率對比

黏度影響導電炭顆粒在漿料中的分散狀態，當漿料黏度大時，顆粒之間的接觸及顆粒在漿料的分散狀態較穩定。對兩種不同黏度的漿料進行電阻率測試，大黏度的漿料電阻率小于小黏度的漿料電阻率，若在批量生產漿料時，固定漿料配方后，可對不同批次相同黏度的漿料進行電阻率測試，監控漿料的工藝穩定性。

圖2. 不同黏度漿料電阻率比較

2.2不同稀釋倍數的導電炭漿料電阻率對比

對導電炭原漿稀釋不同倍數，可改變單位體積內的導電炭顆粒濃度，影響導電炭顆粒在漿料中的分散狀態。隨著稀釋倍數的增大，導電炭濃度逐漸降低，漿料電阻率逐漸增加，若在批量生產漿料時，固定漿料配方后，可對不同批次相同濃度的漿料進行電阻率測試，監控漿料的工藝穩定性。

圖3. 不同稀釋倍數漿料電阻率比較

2.3漿料沉降性能分析

當攪拌完成的漿料經過一段時間的靜置，漿料內的懸浮顆粒會出現一定程度的沉降，通過測試漿料垂直方向不同位置的電阻率變化，可以判斷漿料沉降性能。如圖4所示，對NCM811漿料進行連續三天的測試，在第三天上午測試時，下通道電極測得的電阻率明顯下降，說明此時有上層的顆粒逐步沉降到了下層，因此根據不同時間電阻率的測試結果可以評估漿料的最長靜置壽命，便于生產人員合理安排攪拌后漿料的存放時間，監控漿料的品質穩定性。

圖4.漿料電阻率隨時間變化曲線

總結

      本文采用漿料電阻儀對不同黏度、不同稀釋倍數及不同靜置時間的漿料電阻率進行監控，可以區分不同配方、不同工藝、不同品質狀態下漿料導電性能的差異，研發人員可以通過進一步制定漿料電阻率的規格范圍來監控漿料工藝穩定性和最長靜置時間。

參考文獻

1. B.G. Westphal et al. Journal of Energy Storage11 (2017) 76–85.

2. Kentaro Kuratani et al. Journal of TheElectrochemical Society, 166  (2019) (4)A501-A506.