前言：

电化学分析过程中，通过麦克马林数可以有效地评估极片的迂曲度。同样的，在材料选型、极片物性评估中，迂曲度扮演着很重要的角色。极片在生产过程中，通过辊压能够进一步增强活性物质与箔材之间的粘接强度，减少其在使用过程中由于电解液浸泡作用导致的剥落风险。

本文通过对称电池测试辊压前后三元正极极片的电化学阻抗谱，计算极片离子电导率和麦克马林数，分析辊压和温度条件对极片物性的影响（原理和设备见附文）。

图1. 极片辊压前后的物性离子阻抗(a)、麦克马林数(b)和一致性(c)对比

从图1a和1b结果中可以看到，随着温度的提升，化学体系的活性整体增高。因此极片的离子阻抗和麦克马林数均随着温度的升高而降低，图1c的结果表明辊压极片的重复性测试相对偏差COV较小，说明辊压后的极片迂曲度一致性比辊压前好。

有趣的是，辊压极片在低温状态下，相对未辊压极片的阻抗较小，但是在较大温度下阻抗反而较高。这是由于极片辊压能够增强活性物质与箔材之间的粘接强度，且极片厚度变小使得极片内部的锂离子扩散路径较短。然而在较高温下，未辊压极片本身的麦克马林数（迂曲度）整体较小，使其离子的扩散活性随着温度上升的增加幅度更加明显；相对地，通过辊压实现扩散路径更短的优势被弱化，因此锂离子扩散阻抗在高温下的综合表现为阻抗较小。也就是说在极片辊压的过程中，极片厚度降低缩短了物质的扩散路径，但极片迂曲度会增加。二者在不同温度下表现出不同的响应程度，因此极片在辊压前后的相对物性在不同温度下表现出不同因素的主导状态，即温度亦能够用来验证辊压条件对极片物性的影响。

附文：

测试原理：

迂曲度的评估通过如下式中的麦克马林数Nm进行计算，式中：τ 为迂曲度；Rion为离子电阻；A为极片面积；ε为极片孔隙率；σ为电解液电导率；d为极片的厚度。

Nm=τ/ε=（Rion · A · σ）/d

测试设备和流程：

1.将辊压前后的三元正极极片裁成直径大小一致的圆片；

2.裁切好的正极极片放置真空干燥箱中进行对应时间的干燥；

3.极片干燥完成后，即刻转移到极片迂曲度测试仪（图2 EIC设备）中，与对应尺寸大小的PP隔膜组装成对称电池；

4.使用EIC设备的自动注液功能，对对称电池添加相同体积的电解液，加压相同次数实现快速浸润；

5.进行EIS 阻抗测试，基于Nyquist图中低频线段延长至与X轴相交，该交点与高频线段和X轴的交点的差值的3倍取为该极片涂层的离子阻抗Rion；

6.数据分析。

图2. 变温极片迂曲度测试仪