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技術文章

鋰電池材料振實密度和壓實密度測試方法概述

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鋰電池材料振實密度和壓實密度測試方法概述

振實密度和壓實密度是兩種不同的概念,測試方法也不同,表示的含義及實際應用中都不一樣的.

.振實密度(tap density 

1.定義:

在規(guī)定條件下容器中的粉末經振實后所測得的單位容積的質量,單位為g/cm3。振實密度受粒徑分布,粒子形貌影響很大,溫濕度,含水量等影響.

2.影響因素:

 振實密度一般描述材料的工藝性能,包括生產、倉儲、運輸、料倉和包裝體積等,鋰離子電池行業(yè)中,包裝密度對電池容量的影響是非常大的,高的振振實密度就意味著電池容量大及儲能量高,有利于提高電池性能.反之就影響電池質量.

3.設備

振實密度測試儀(FT-100A)就是用于測量和分析鋰電池包裝密度的用設備,

4.工作原理:

裝有粉末刻度量筒隨著電機帶動機械振動裝置垂直上下振動,振動次數達到設定值后,停止振動,讀出刻度量筒的體積.

.壓實密度(compacted density) 

1.定義: 

在鋰離子電池設計過程中,壓實密度=面密度/(片碾壓后的厚度—集流體厚度,單位:g/cm3 

2.壓實密度分為:

負壓實密度Anode density(或稱為陽壓實密度)和正壓實密度Cathode density(或稱為陰壓實密度)。 

3.應用說明:

3.1.鋰離子動力電池在制作過程中,壓實密度對電池性能有較大的影響。通過實驗證明,壓實密度與片比容量,效率,內阻,以及電池循環(huán)性能有密切的關系。找出壓實密度對電池設計很重要。一般來說,壓實密度越大,電池的容量就能做的越高,所以壓實密度也被看做材料能量密度的參考指標之一.

3.2.壓實密度不光和顆粒的大小、密度有關系,還和粒子的配有關系,壓實密度大的一般都有很好的粒子正態(tài)分布。可以認為,工藝條件一定的條件下,壓實密度越大,電池的容量越高。 

  

3.3.合適的正壓實密度可以增大電池的放電容量,減小內阻,減小化損失,延長電池的循環(huán)壽命,提高鋰離子電池的利用率。在壓實密度過大或過小時,不利于鋰離子的嵌入嵌出。 

現在常用的正材料(鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等)和負材料(人造石墨、天然石墨、復合石墨等),由于材質不同,壓實密度也有較大的差別。 


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