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百特BETTERSIZE > 技術資訊 > 不同的鋰電材料粉體特性對電池性能的影響
不同的鋰電材料粉體特性對電池性能的影響
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時間: 2023-05-02 14:52 瀏覽量: 52

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隨著未來對電池性能要求的不斷提高,大 家希望電池的充放電容量越來越大,而電池的體 積則越來越小。要想做到這一點,有很多路線可 以選擇,比如選擇能量密度更高的材料,或者提 高材料的振實密度,相比較更換能量密度更高的 材料,控制材料的振實密度其實是一種相對務實 的方案。同時正負極材料最后的產品幾乎都是粉 體顆粒,那么這些顆粒在輸送、混合、流動過程 中,粉體顆粒的特性就會對這個過程產生較大的 影響,比如松裝密度、振實密度、休止角、流動 性指數等。 影響粉體的振實密度跟很多因素有關,比如 材料本身的分子原子結構和晶型,顆粒的大小和 分布,還有顆粒的形態等也會顯著影響到其振實 密度。以下是幾種常見正極材料的粒度和振實密 度數據,從這些數據我們可以發現,鈷酸鋰一般 擁有比較好的振實密度,這也是為什么其在手機 或者移動設備中廣泛應用的原因,振實密度越高, 單位比容量就越有利。相反在所有電池材料中, 磷酸鐵鋰則振實密度較低,因此從比容量來看, 其顯著吃虧。


樣品名稱D50值(μm)振實密度(g/cm3)
鈷酸鋰6-92.4-3.0
錳酸鋰9-152.2-2.4
磷酸鐵鋰2-61.1-1.4
三元材料(鈷鎳錳)9-122.0-2.3
一般來說,對于采用相同或者近似工藝的物 料,顆粒越大,則其比表面積越小,這就意味著 顆粒和顆粒之間架橋的概率越低,顆粒之間形成 的空隙就越少,因此其振實密度一般也越大。但 由于振實密度是千萬個微觀顆粒堆積的反映,這 也就意味著這種堆積存在復雜性,比如一定量小 的顆粒,如何能夠插入到大顆粒的縫隙中,那么 從某種程度上反而可以提高其堆積效率,從而提 高振實密度。下圖是一系列天然石墨樣品,從樣 品 A、B、C 和 D 來看,確實顆粒越大,其振實 密度逐漸變大,但如果我們把大顆粒和小顆粒混 合在一起,我們發現混合的分體堆積效率可能更 好,而且是跟粒度分布和混合方式息息相關。

樣品名稱混合比例D50值(μm)振實密度(g/cm3)
石墨A
9.200.9349
石墨B
10.710.9801
石墨C
15.831.0000
石墨D21.501.0568
石墨D+A5:514.621.0621
石墨D+A6:415.691.0788
石墨D+A8:218.611.0917



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