丹東百特儀器有限公司
測量不同的鋰電材料粉體特性對電池性能的影響
檢測樣品：電池
檢測項目：理化性能
方案概述：電池正負極材料的產品幾乎都是粉體顆粒，那么這些顆粒在輸送、混合、流動過程中，粉體顆粒的特性就會對這個過程產生較大的影響，比如松裝密度、振實密度、休止角、流動性指數等。為測量不同的鋰電材料粉體特性對電池性能的影響，可采用丹東百特 Bettersize1001 激光粒度分析儀。
隨著未來對電池性能要求的不斷提高，大家希望電池的充放電容量越來越大，而電池的體積則越來越小。要想做到這一點，有很多路線可以選擇，比如選擇能量密度更高的材料，或者提高材料的振實密度，相比較更換能量密度更高的材料，控制材料的振實密度其實是一種相對務實的方案。同時正負極材料后的產品幾乎都是粉體顆粒，那么這些顆粒在輸送、混合、流動過程中，粉體顆粒的特性就會對這個過程產生較大的影響，比如松裝密度、振實密度、休止角、流動性指數等。
影響粉體的振實密度跟很多因素有關，比如材料本身的分子原子結構和晶型，顆粒的大小和分布，還有顆粒的形態等也會顯著影響到其振實密度。以下是幾種常見正極材料的粒度和振實密度數據，從這些數據我們可以發現，鈷酸鋰一般擁有比較好的振實密度，這也是為什么其在手機或者移動設備中廣泛應用的原因，振實密度越高，單位比容量就越有利。相反在所有電池材料中，磷酸鐵鋰則振實密度較低，因此從比容量來看，其顯著吃虧。
一般來說，對于采用相同或者近似工藝的物料，顆粒越大，則其比表面積越小，這就意味著顆粒和顆粒之間架橋的概率越低，顆粒之間形成的空隙就越少，因此其振實密度一般也越大。但由于振實密度是千萬個微觀顆粒堆積的反映，這也就意味著這種堆積存在復雜性，比如一定量小的顆粒，如何能夠插入到大顆粒的縫隙中，那么從某種程度上反而可以提高其堆積效率，從而提高振實密度。下圖是一系列天然石墨樣品，從樣品A、B、C和D來看，確實顆粒越大，其振實密度逐漸變大，但如果我們把大顆粒和小顆粒混合在一起，我們發現混合的分體堆積效率可能更好，而且是跟粒度分布和混合方式息息相關。
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