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激光粒度儀在電池行業(yè)中的應(yīng)用

時(shí)間:2020/4/21閱讀:1738
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   激光粒度儀在電池行業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀
  傳統(tǒng)鋰電池主要應(yīng)用于消費(fèi)電子產(chǎn)品市場,經(jīng)過多年發(fā)展,逐漸走向成熟,而伴隨著技術(shù)進(jìn)步、成本降低,特別是對綠色新能源的強(qiáng)烈需求,應(yīng)用于電動工具、汽車、甚至是儲能需求的鋰電池市場正在快速成長。與此同時(shí),電池能效性和安全性要求也越來越高,而這兩種特性的好壞,與正負(fù)極材料和隔膜材料的粒度均勻性和顆粒細(xì)度(粒度分布)有極大的相關(guān)性。
  從大量的制漿經(jīng)驗(yàn)以及行業(yè)交流反饋來看,諸如鋰鈷氧(LiCoO2)、鋰錳氧(LiMn2O4)、鋰鎳氧(LiNiO2)、鋰鎳鈷錳氧(LiNiCoMnO2)和磷酸鐵鋰(LiFePO4)等多種不同的正極材料,通常采用中值粒徑D50作為關(guān)鍵質(zhì)控指標(biāo)。不同材料不同工藝的產(chǎn)品對原材料的粒徑要求也不盡相同,一般分布在1-20um范圍內(nèi)。負(fù)極材料以石墨為例,當(dāng)其平均粒徑為16-18um,且粒度分布較為集中時(shí),電池有較好的初放容量及*效率。此外,隨著電池隔膜的厚度要求不斷提高,對其中添加阻燃材料的粒徑要求也隨之不斷提高,常使用的隔膜氧化鋁粒徑從微米級逐漸發(fā)展到亞微米甚至是納米級。隨著電池性能提高對材料的粒度要求不斷提高,激光粒度儀發(fā)揮著不可替代的作用,同時(shí)對粒度測量儀器的重復(fù)再現(xiàn)性、分辨能力提出了更高的要求。
  激光粒度儀的高分辨能力在電池材料的檢驗(yàn)中,對測試樣本中少量的大顆?;蛐☆w粒的準(zhǔn)確識別有著重要的意義。比如說在電池材料活性物質(zhì)中如果存在少量的大顆粒,可能會對涂布、滾壓造成負(fù)面影響。如果在原材料檢測時(shí)就發(fā)現(xiàn),則可以避免后續(xù)不良品的產(chǎn)生。另一個(gè)典型的例子是粒徑過小的石墨粉在粉碎過程中更易于使其晶型結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,小顆粒石墨粉中菱形晶數(shù)量相對較多,而菱方結(jié)構(gòu)的石墨具有較小的儲鋰容量,使電池的充放電容量有所降低。另外顆粒直徑太小,單位重量總表面積就會很大,需要包覆材料越多,導(dǎo)致電極材料的堆積密度減小而體積能量密度下降。如果能準(zhǔn)確的對各種原材料進(jìn)行粒度測試,在一定程度上有助于預(yù)判后續(xù)產(chǎn)品性能。以上只是舉的一些顯而易見的例子,實(shí)際上電池性能的諸多方面都與正負(fù)極材料和隔膜材料等的粒徑息息相關(guān)。

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