粉末压实密度的相关原理介绍

2022

06-12

13:00:05

 103

来源：化工仪器网

压实密度(compacted density) 。定义：在锂离子电池设计过程中，压实密度=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ，单位：g/cm3

压实密度分为：负极压实密度Anode density（或称为阳极压实密度）和正极压实密度Cathode density（或称为阴极压实密度）。

锂离子动力电池在制作过程中，压实密度对电池性能有较大的影响。通过实验证明，压实密度与片比容量，效率，内阻，以及电池循环性能有密切的关系。找出z佳压实密度对电池设计很重要。一般来说，压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一。压实密度不光和颗粒的大小、密度有关系，还和粒子的级配有关系，压实密度大的一般都有很好的粒子正态分布。可以认为，工艺条件一定的条件下，压实密度越大，电池的容量越高。

实验得出以下结论：合适的正极压实密度可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率。在压实密度过大或过小时，不利于锂离子的嵌入嵌出。

现在常用的正极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等)和负极材料（人造石墨、天然石墨、复合石墨等），由于材质不同，压实密度也有较大的差别。

粉末压实密度仪主要用于粉末和颗粒压实密度测试，在外力的压缩过程中，随着粉末的移动和变形，较大的空隙被填充，颗粒间接触面积增大，使原子间产生吸引力且颗粒间的机械楔合作用增强，从而形成具有一定密度和强度的压坯. 满足标准：GBT 24533-2009 锂离子电池石墨类负极材料，附录L:粉末压实密度的测试方法，也可以用于具有类似特性之粉末和颗粒压实密度之测定；上粉末和颗粒测试方法相通。

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