FT-100F粉末自動(dòng)壓實(shí)密度儀
壓實(shí)密度(compacted density)
一. 定義:
壓實(shí)密度的計(jì)算公式:壓實(shí)密度=面密度/材料的厚度
在鋰離子電池設(shè)計(jì)過(guò)程中,壓實(shí)密度=面密度/(極片碾壓后的厚度—集流體厚度) ,單位:g/cm3
壓實(shí)密度分為:負(fù)極壓實(shí)密度Anode density(或稱(chēng)為陽(yáng)極壓實(shí)密度)和正極壓實(shí)密度Cathode density(或稱(chēng)為陰極壓實(shí)密度)。
二. 原理:
鋰離子動(dòng)力電池在制作過(guò)程中,壓實(shí)密度對(duì)電池性能有較大的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,壓實(shí)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(shí)密度對(duì)電池設(shè)計(jì)很重要。一般來(lái)說(shuō),壓實(shí)密度越大,電池的容量就能做的越高,所以壓實(shí)密度也被看做材料能量密度的參考指標(biāo)之一。壓實(shí)密度不光和顆粒的大小、密度有關(guān)系,還和粒子的級(jí)配有關(guān)系,壓實(shí)密度大的一般都有很好的粒子正態(tài)分布??梢哉J(rèn)為,工藝條件一定的條件下,壓實(shí)密度越大,電池的容量越高。合適的正極壓實(shí)密度可以增大電池的放電容量,減小內(nèi)阻,減小極化損失,延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命,提高鋰離子電池的利用率。在壓實(shí)密度過(guò)大或過(guò)小時(shí),不利于鋰離子的嵌入嵌出。
現(xiàn)在常用的正極材料(鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等)和負(fù)極材料(人造石墨、天然石墨、復(fù)合石墨等),由于材質(zhì)不同,壓實(shí)密度也有較大的差別。
三.適用范圍:
主要用于粉末和顆粒壓實(shí)密度測(cè)試,在外力的壓縮過(guò)程中,隨著粉末的移動(dòng)和變形,較大的空隙被填充,顆粒間接觸面積增大,使原子間產(chǎn)生吸引力且顆粒間的機(jī)械楔合作用增強(qiáng),從而形成具有一定密度和強(qiáng)度的壓坯. 滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn):GBT 24533-2009 鋰離子電池石墨類(lèi)負(fù)極材料,附錄L:粉末壓實(shí)密度的測(cè)試方法,也可以用于具有類(lèi)似特性之粉末和顆粒壓實(shí)密度之測(cè)定;上粉末和顆粒測(cè)試方法相通。
四.功能描述:
FT-100F壓實(shí)密度儀采用液壓加壓系統(tǒng)通過(guò)高精度集成系統(tǒng)模塊控制系統(tǒng);觸摸屏顯示界面實(shí)現(xiàn)恒壓操作,設(shè)置恒壓時(shí)間、壓力值、模具直徑、樣品質(zhì)量;直接顯示壓實(shí)密度、壓強(qiáng)、數(shù)據(jù),儀器具有密碼設(shè)定和數(shù)據(jù)管理功能;配置急停功能更好保護(hù)儀器和操作人員安全.提供自動(dòng)和手動(dòng)操作模式,自動(dòng)脫模功能,針對(duì)材料的特性,設(shè)置有一般材料類(lèi)和石墨類(lèi)材料兩種測(cè)量模式,來(lái)解決材料因自身反彈性而產(chǎn)生形變的測(cè)量;及一般無(wú)形變類(lèi)材料的測(cè)量.具有儀器自我管理功能,儀器校準(zhǔn)功能,清零等,
五.技術(shù)參數(shù)要求:
1. 本儀器采用液壓加壓方式,測(cè)試行程可以調(diào),并配備測(cè)試模具部分,具體可以根據(jù)客戶(hù)要做制作
2. 壓實(shí)密度由:控制部分,加壓試驗(yàn)部分和測(cè)試樣品提供之模具組成.
測(cè)試項(xiàng)目 | 技術(shù) 參數(shù) | 顯示精度 |
1.主壓力 | 5噸;10噸;20噸;(選購(gòu)) | 傳感器:1級(jí) |
2.位移 | 高精度千分表 0-12.7mm | 0.001mm |
3.位移行程 | 0-60mm(可根據(jù)客戶(hù)要求定做) | 0.1mm |
4. 控制系統(tǒng) | 液壓恒壓控制系統(tǒng) | |
5.顯示方式 | 7寸觸摸屏 | |
6. 模具 | 內(nèi)徑:30mm;高:25mm(可定制) | 0.1mm |
7.脫模方式 | 自動(dòng) |
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8.安全裝置: | 自動(dòng)診斷、過(guò)載保護(hù)和急??刂?/span> | |
9.溫濕度范圍 | 常溫-50度;濕度:20%-98% | |
10.時(shí)間設(shè)置 | 0-99.9S | 0.1S |
11.設(shè)備管理功能 | 密碼設(shè)置及數(shù)據(jù)管理存儲(chǔ) | |
12.密度值 | 99.99999g/cm3 不同樣品特性不同密度有所差異 | 3%以?xún)?nèi) |
13.高精度測(cè)試天平(選購(gòu)) | 精確到0.00001g,量程:120g | 0.01% |
14.位移速度 | 約15mm/min | 0.1mm/min |
12.使用環(huán)境要求 | 儀器使用環(huán)境要求:工作溫度:-10℃-40℃,濕度:≤65%RH |
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13.電源 | 220V 50HZ或者380v | |
14. 整機(jī)不確定性誤差 | 整機(jī)不確定性誤差3% |
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