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锂自从索尼成功商业化以来，锂离子电池被应用到越来越多领域。近几年随着电池技术的不断提高，锂离子电池成为了新能源汽车与储能电站的能源中转的主要能量来源。随着对使用场景与要求的逐步提高，能量密度与成本逐渐成为研发人员难以平衡的问题。由此，厚涂布技术应运而生。目前研发人员通过增加活性物质涂布厚度，减少集流体、隔膜等非活性组件占比，可直接提升电池体积与质量能量密度，是当前行业公认的高性价比技术方向。 图1：厚涂布技术与多层涂布的难点 然而，厚涂布的规模化应用始终绕不开电阻这一核心难题，电阻直接决定电池的倍率性能、充放电效率、发热特性与循环寿命。在电池体系里，电阻又被分为电子电阻、欧姆电阻、膜与孔隙电阻、离子电阻、扩散电阻之分，对于厚涂布技术影响哪个部分电阻，目前行业上研究较少。 今日苏州利电采用石墨体系浆料，制备了不同厚度的石墨负极极片，采用极片电阻仪评估负极厚涂布对极片电子电阻的影响。 为了排除导电剂的影响，本次实验不加入导电剂。将人造石墨Gr、增稠剂CMC及粘结剂SBR按照96.5%：1.5%：2%的比例制备成浆料，浆料固含量控制在40%。 浆料制备完成后，采用100μm，200μm及300μm三种不同厚度的刮刀，将浆料均匀地涂覆在9μm厚度的铜箔上。随后放入80℃的烘箱中烘烤2h，再转入80℃真空烘箱中烘烤8h，保证水分被充分烘干，随后进行相关测试。 1.测试设备：采用苏州利电极片电阻仪（JD-D1T）进行极片电阻测试，测试采用定压模式及变压模式进行测试； 2.定压模式：压强5MPa，保压时间15s； 3.变压模式：压强5-60MPa，压强间隔5MPa，保压时间15s。 图2：苏州利电极片电阻仪外观（JD-D1T） 1.定压测试 相同组别下，对比不同刮刀间隙涂覆后的极片，我们发现涂覆后极片厚度差异较大。通过电阻测试我们发现，随着厚度的增加，极片电阻逐渐减小，极片电阻率亦随着减小。整体而言，涂布厚度越大越电阻率与电阻值都是小。但由于是搅拌设备与涂布工艺问题，测试总体COV偏大。 图3：不同涂布厚度在5MPa下的厚度变化 图4：不同涂布厚度在5MPa下的电阻变化 图5：不同涂布厚度在5MPa下的电阻率变化 2.变压测试 随后，相同的样品我们继续进行变压测试。从测试数据上可以看到，在随着压强的变大，极片厚度逐渐减小，极片电阻与电阻率降低。同时我们可以发现，在不同厚度下，样品展现出来的性能趋势一致。 图6：不同涂布厚度极片厚度随压强变化 图7：不同涂布厚度极片的电阻随压强变化 图8：不同涂布厚度极片的电阻率随压强变化 从以上测试数据中我们可以看到，在负极极片中，极片涂覆厚度越大，极片中的电阻电阻越小。对应的，极片中的电阻占比上，厚涂布技术对极片电子电阻影响不大，其影响可能是在膜与孔隙电阻、离子传输电阻与扩散电阻上，所以厚涂布技术的研发人员更多应该关注离子电阻与扩散电阻对电池性能的影响。 极片电阻对于极片工艺研究是必不可缺的测试环节之一，从实验结果上来看，苏州利电的极片电阻仪对不同厚度的极片电子电阻有明显的区分，可以给研发人员与工艺品质人员带来较多工作上的帮助。
