丹東百特儀器有限公司
測(cè)量不同的鋰電材料粉體特性對(duì)電池性能的影響
檢測(cè)樣品:電池
檢測(cè)項(xiàng)目:理化性能
方案概述:電池正負(fù)極材料的產(chǎn)品幾乎都是粉體顆粒,那么這些顆粒在輸送、混合、流動(dòng)過程中,粉體顆粒的特性就會(huì)對(duì)這個(gè)過程產(chǎn)生較大的影響,比如松裝密度、振實(shí)密度、休止角、流動(dòng)性指數(shù)等。為測(cè)量不同的鋰電材料粉體特性對(duì)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(duì)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(diǎn),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(shí)密度,相比較更換能量密度更高的材料,控制材料的振實(shí)密度其實(shí)是一種相對(duì)務(wù)實(shí)的方案。同時(shí)正負(fù)極材料后的產(chǎn)品幾乎都是粉體顆粒,那么這些顆粒在輸送、混合、流動(dòng)過程中,粉體顆粒的特性就會(huì)對(duì)這個(gè)過程產(chǎn)生較大的影響,比如松裝密度、振實(shí)密度、休止角、流動(dòng)性指數(shù)等。
影響粉體的振實(shí)密度跟很多因素有關(guān),比如材料本身的分子原子結(jié)構(gòu)和晶型,顆粒的大小和分布,還有顆粒的形態(tài)等也會(huì)顯著影響到其振實(shí)密度。以下是幾種常見正極材料的粒度和振實(shí)密度數(shù)據(jù),從這些數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn),鈷酸鋰一般擁有比較好的振實(shí)密度,這也是為什么其在手機(jī)或者移動(dòng)設(shè)備中廣泛應(yīng)用的原因,振實(shí)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(shí)密度較低,因此從比容量來看,其顯著吃虧。
一般來說,對(duì)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(shí)密度一般也越大。但由于振實(shí)密度是千萬個(gè)微觀顆粒堆積的反映,這也就意味著這種堆積存在復(fù)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(shí)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(shí)顆粒越大,其振實(shí)密度逐漸變大,但如果我們把大顆粒和小顆?;旌显谝黄?,我們發(fā)現(xiàn)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(guān)。
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