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鋰電池材料振實密度和壓實密度測試方法概述
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(yīng)用中都不一樣的.
一.振實密度(tap density )
1.定義:
在規(guī)定條件下容器中的粉末經(jīng)振實后所測得的單位容積的質(zhì)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(chǎn),、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(zhì)量.
3.設(shè)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(shè)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(shù)達到設(shè)定值后,,停止振動,讀出刻度量筒的體積.
二.壓實密度(compacted density)
1.定義:
在鋰離子電池設(shè)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(yīng)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(nèi)阻,,以及電池循環(huán)性能有密切的關(guān)系。找出壓實密度對電池設(shè)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(biāo)之一.
3.2.壓實密度不光和顆粒的大小,、密度有關(guān)系,還和粒子的配有關(guān)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(nèi)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(xiàn)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(fù)合石墨等),,由于材質(zhì)不同,壓實密度也有較大的差別,。