FT-100F粉末自動壓實密度儀
壓實密度(compacted density)
一. 定義:
壓實密度的計算公式:壓實密度=面密度/材料的厚度
在鋰離子電池設(shè)計過程中,壓實密度=面密度/(極片碾壓后的厚度—集流體厚度) ,單位:g/cm3
壓實密度分為:負(fù)極壓實密度Anode density(或稱為陽極壓實密度)和正極壓實密度Cathode density(或稱為陰極壓實密度)。
二. 原理:
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。壓實密度不光和顆粒的大小、密度有關(guān)系,還和粒子的級配有關(guān)系,壓實密度大的一般都有很好的粒子正態(tài)分布??梢哉J(rèn)為,工藝條件一定的條件下,壓實密度越大,電池的容量越高。合適的正極壓實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密度測試,在外力的壓縮過程中,隨著粉末的移動和變形,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. 滿足標(biāo)準(zhǔn):GBT 24533-2009 鋰離子電池石墨類負(fù)極材料,附錄L:粉末壓實密度的測試方法,也可以用于具有類似特性之粉末和顆粒壓實密度之測定;上粉末和顆粒測試方法相通。
四.功能描述:
FT-100F壓實密度儀采用液壓加壓系統(tǒng)通過高精度集成系統(tǒng)模塊控制系統(tǒng);觸摸屏顯示界面實現(xiàn)恒壓操作,設(shè)置恒壓時間、壓力值、模具直徑、樣品質(zhì)量;直接顯示壓實密度、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.提供自動和手動操作模式,自動脫模功能,針對材料的特性,設(shè)置有一般材料類和石墨類材料兩種測量模式,來解決材料因自身反彈性而產(chǎn)生形變的測量;及一般無形變類材料的測量.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,測試行程可以調(diào),并配備測試模具部分,具體可以根據(jù)客戶要做制作
2. 壓實密度由:控制部分,加壓試驗部分和測試樣品提供之模具組成.
測試項目 | 技術(shù) 參數(shù) | 顯示精度 |
1.主壓力 | 5噸;10噸;20噸;(選購) | 傳感器:1級 |
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 |
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8.安全裝置: | 自動診斷、過載保護(hù)和急停控制 | |
9.溫濕度范圍 | 常溫-50度;濕度:20%-98% | |
10.時間設(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 | |
12.密度值 | 99.99999g/cm3 不同樣品特性不同密度有所差異 | 3%以內(nèi) |
13.高精度測試天平(選購) | 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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