ICS77.160 CCSH21 中华人民共和国国家标准 GB/T45324—2025 锂离子电池正极材料粉末电阻率的测定 Determinationofpowderresistivityforcathodematerialsoflithiumionbattery 2025-02-28发布 2025-09-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国有色金属工业协会提出。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)归口。 本文件起草单位:厦门厦钨新能源材料股份有限公司、元能科技(厦门)有限公司、深圳市德方纳米 科技股份有限公司、深圳市万润矿业有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司、浙江巴莫科技有限 责任公司、巴斯夫杉杉电池材料有限公司、广东邦普循环科技有限公司、天津国安盟固利新材料科技股 份有限公司、福安青美能源材料有限公司、深圳澳睿新能源科技有限公司、四川赛科检测技术有限公司、 宁德新能源科技有限公司、格林美(无锡)能源材料有限公司、中伟新材料股份有限公司、紫金矿业集团 股份有限公司、河南科隆电源材料有限公司、青岛黑猫新材料研究院有限公司、广东金晟新能源股份有 限公司、青岛乾运高科新材料股份有限公司、深圳市三雅科技有限公司。 本文件主要起草人:曾雷英、魏国祯、魏丽英、杨凡、潘瑾、齐琼琼、杨晓璐、金青青、程小雪、罗东升、 卫建军、陈爽、余海军、李强、雷杰、葛乐、孙平、郑黄舜、陈玉君、谭仕荣、陈祝海、程迪、邵光谱、伍儒锋、 孙琦、梁新友。 ⅠGB/T45324—2025 锂离子电池正极材料粉末电阻率的测定 1 范围 本文件描述了采用四探针法与两探针法测定锂离子电池正极材料粉末电阻率的方法。 本文件适用于锂离子电池正极材料粉末电阻率的测定。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 电阻率 resistivity ρ 材料内部的电流电场强度和稳态电流密度之比,即单位体积内的体积电阻。 [来源:GB/T40007—2021,3.2] 3.2 四探针法 fourprobemethod 粉末材料预压成型,用四探针电阻率测量仪测量过程中,由于持续施压或保持压力恒定,待测样的 压实密度不断变化或保持静止不变,测量待测样在不同压实密度或同一压实密度下电阻率的方法。 [来源:GB/T40007—2021,3.3,有修改] 4 原理 4.1 四探针法测试原理 如图1所示将正极粉末材料填装至内衬绝缘试样模具中,模具试样上端面应与排列成直线的四探 针紧密接触,四探针应垂直压在试样上端面。外侧探针1与探针4之间通电流,内侧探针2与探针3之 间形成电压回路。当试样厚度h>4l时,电阻率ρ按照公式(1)计算;当试样厚度h≤4l时,电阻率ρ按 照公式(2)计算。 ρ=2πlU1 I1…………………………(1) ρ=2πlU1 I1·F …………………………(2) 1GB/T45324—2025 式中: ρ———试样的电阻率,单位为欧姆厘米(Ω·cm); π———圆周率,3.14; l———探针系数,单位为厘米(cm); U1———内侧两根探针(探针2与探针3)所测的电压值,单位为伏(V); I1———外侧两根探针(探针1与探针4)所施加直流电流值,单位为安(A); F———修正系数,根据试样厚度h、模具内径D和探针系数l,从仪器的修正系数表查询。 图1 四探针测量原理示意图 4.2 两探针法测试原理 如图2所示将正极粉末材料装入内衬绝缘试样模具中,上、下标准电极与待测样紧密接触,且上、下 标准电极连接加压装置,在一定的压力下,通过标准电极给试样两端通电流I,电压表测量上、下标准电 极之间的电压U,根据欧姆定律,电阻率ρ按照公式(3)计算。 ρ=U2×S 10×I2×h…………………………(3) 式中: ρ———试样的电阻率,单位为欧姆厘米(Ω·cm); U2———上、下标准电极间的电压值,单位为伏(V); I2———上、下标准电极间的直流电流值,单位为安(A); S———材料横截面积,单位为平方毫米(mm2); h———材料厚度,单位为毫米(mm)。 2GB/T45324—2025 图2 两探针测量原理示意图 5 试剂和材料 5.1 无水乙醇:分析纯。 5.2 无尘纸。 6 仪器设备 6.1 电子天平 分度值为0.0001g。 6.2 电阻率测量设备 6.2.1 四探针测量设备应由试料模具、加压系统、厚度测试系统、电阻测试系统等构成,设备示意图见 图3,其构成应符合下列要求。 a) 试料模具:内衬应为绝缘材料的双开口圆筒,模具内径有11.28mm、13.00mm、15.00mm、 16.00mm、20.00mm等多尺寸可选,模具内径应不小于十倍探针系数,可将试样粉体压制成 厚度不大于四倍探针系数的薄圆片。 b) 加压系统:加压系统应保证测试过程中压力/压强稳定,重复测试施压速率应稳定且一致。 c) 厚度测试系统:能够精确读取厚度信息,测量偏差不大于0.001mm。 d) 电阻测试系统:四根探针预包埋在加压柱绝缘材料里,针尖与四探针电阻测试系统上加压 柱/盘处于同一平面,探针间的绝缘电阻(包括针与外壳)大于103MΩ。 3GB/T45324—2025 标引序号说明: 1———加压系统; 2———厚度测试系统; 3———四探针电阻测试系统上加压柱/盘(内嵌四探针的绝缘材质); 4———试料模具; 5———绝缘垫片; 6———下加压柱/盘。 图3 四探针测量设备示意图 6.2.2 两探针测量设备应由试料模具、加压系统、厚度测试系统、电阻测试系统等构成,示意图见图 4,其构成应符合下列要求。 a) 试料模具:内衬为绝缘材料的双开口圆筒,内含导电性良好的高硬度材质金属垫片,其中模具 内径有11.28mm、13mm、15mm、16mm、20mm等多尺寸可选。 b) 加压系统:加压系统应保证测试过程中压力/压强稳定,重复测试施压速率应稳定且一致。 c) 厚度测试系统:能够精确读取厚度信息,测量偏差不大于0.001mm。 d) 电阻测试系统:测试系统应包含圆形柱/盘状上、下电极(上、下电极兼具加压柱/盘的功能),电 极与金属垫片具有较好配合度,电极表面平整。 4GB/T45324—2025