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激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用

编辑:北京海鑫瑞科技有限公司时间:2020-12-30

激光粒度分析仪在锂离子电池行业中的应用

  锂离子电池产业是我国“十二五”和“十三五”期间重点发展的新材料、新能源、新能源汽车三大产业中的交叉产业,出台了支持锂离子电池产业发展的一系列支持政策,直接带动我国锂离子电池产业持续高速增长。为了规范锂离子电池产业健康稳定的发展,相关部门制定了与锂离子电池全产业链相关的相关行业标准,相关电池材料的粒度分布测试是重要的测试指标之一。

  锂离子电池材料粒度分布要求

  电池材料的粒度分布影响电池材料的物理和电化学性能,影响锂离子电池的容量、能量密度、充电放电性能、循环性能和安全性能等。需要在锂离子电池材料中检查粒度的粉末材料主要是正极材料和原材料、阴极材料和原材料、导电添加剂、电解质、隔膜涂层材料。

  阳极和阴极材料

  正极材料粒子的粒径越小,对Li的嵌入和剥离越有利,有助于提高锂离子电池的缩放性能。同时,粒径越小,材料的容量越高。但是,粒径小的材料比表面积大,颗粒表面可能上升,容易复合,引起与电解质的副作用,电池内部阻力增大,充电过程中积累太多能量,温度升高,造成安全隐患。另外,粒径越小,材料的不可逆容量越大,电池的循环性能越差。材料中掺入几个超大颗粒会导致极板生产过程中出现划痕、断裂现象,严重影响产品质量。

  粒子大小较小的阴极材料个容量很大,但不可逆的容量也很大。随着粒子大小的增加,次充电放电容量减少,不可逆容量减少。另外,粒子大小越小,对Li的嵌入和剥离越有利,有助于提高电池的缩放性能。材料中掺入几个超大颗粒会导致极板生产过程中出现划痕、断裂现象,严重影响产品质量。

  阳极和阴极材料原料的粒度大小影响阴极材料和阴极材料的生产过程控制和成品性能。例如,三元前体的粒度会影响三元材料的塑性时间和晶粒尺寸一致性。粒子大小越小,前驱体的塑性时间越短。粒子大小分布越窄的前体,塑料时热量从材料表面传递到材料中心的时间一致性越高,粒子生长时间一致性越高,粒子大小一致性越高。碳酸锂是正极材料的锂源材料,粒度大小对正极材料的生产工艺和性能也有很大影响。

  导电添加剂

  导电添加剂粒子的粒径太小,容易复合,不能与活性物质充分接触,传导作用降低。粒子大小太大,导电添加剂粒子不能嵌入活性物质,导电添加剂的传导作用也降低。材料中掺入几个超大颗粒会导致极板生产过程中出现划痕、断裂现象,严重影响产品质量。电解质电解质的情况下,电解质粒子的大小越均匀,电解质性能的一致性就越好。电解质是锂离子电池的血液,担负着锂离子运输的重任,质量的好坏直接影响锂离子电池的电化学性能,对锂离子电池的安全性能有很大影响。

  涂膜

  涂层膜在基础膜的截面或两侧涂上氧化铝、二氧化硅等粉末无机材料,提高隔膜的高温性能、穿刺强度、亲液性能等。

  涂层材料的粒度大小及分布对涂层隔膜的性能有决定性作用。以常用的氧化铝涂层隔膜为例,一般使用亚微米水平的相氧化铝材料,粒径适中、粒度均匀的氧化铝能很好地粘合在膜表面,不堵塞膜孔,孔均匀,能提高隔膜的高温性能和热收缩率。提高隔膜对电解质的亲和力,同时保持的机械特性,可以提高锂电池的安全性能。氧化铝涂层的粒径越大,隔膜的厚度越大,隔膜的化学特性越快。

  综上所述,粒度分布测试已成为提高锂离子电池性能的重要检查手段,如果选择高性能激光粒度分析仪,则成为研发机构、材料制造商和电芯制造商的共同需求。良好的激光粒度分析仪应具备测试结果的真实性、再现性、辩论能力、可操作性等。

  测试结果的真实性意味着测试结果可以反映粒子的实际大小。虽然粒度测量不能参照“准确度”这个指标,但这并不意味着测量结果可以无止境地胡乱给出。测试结果的真实性是激光粒度分析仪根本的分析性能,如果不以测试结果的真实性为基础,仪器的重复性、再现性等其他性能将失去讨论的意义。

  测试结果的再现性是对同一样品批次进行多次取样的测试结果的重复误差,误差越小,再现性越好。再现性的好坏取决于仪器获得光能分布数据的稳定性、微光控制能力、中精度、照明及背景的稳定性、采样器的分散性能等。只有重现性好的仪器才能可靠地评估测试样品的粒度分布,有助于准确识别不同样品之间的差异。

  激光粒度分析仪的分辨力是指对仪器样品粒径粒子的测量分辨力和对给定粒度等级粒子含量细微变化的识别敏感性。(威廉莎士比亚、激光粒度分析仪、分析、分析、分析、分析、分析)一般来说,除了影响再现性的因素外,散射光能量分布角度和光强的准确获取、低背景噪音的光学电子设计、高精度模块转换和反演计算水平都对仪器的分辨力有很大的影响。只有具有较高辩论能力的仪器才能准确识别测试样品的细微粒径变化。激光粒度分析仪的原理结构

  激光粒度分析仪的可操作性意味着操作简单,故障率低,日常维护容易。如果机器的可操作性不高,即使测试性能好,也不能有效地满足用户的测试要求。

  Topsizer激光粒度分析器和Topsizer Pus激光粒子分析器是锂离子电池行业广泛使用的两种高性能激光粒度分析器。范围广,再现性好,辨识能力强,自动化程度高,故障率低,测试结果和分析能力有保证,符合国内外、行业下游黄金标准,不仅能节省用户开发方法及方法前的时间和费用,更重要的是还能避免因粒子检查不允许而造成的经济损失和风险。产品开发、过程控制、质量管理

  测试范围:0.02-2000m(湿),0.1-2000m(干)

  重复:0.5%(标准D50偏差)

  准确度: 1%(标准D50偏差)

  测量速度:常温测量10秒内完成

  感谢大家耐心看完,如果想要更多关于激光粒度分析仪的相关知识,欢迎联系我们!