
麥克默瑞提克(上海)儀器有限公司

已認(rèn)證
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FT4 粉體流變儀作為通用型儀器,可用于濕法和干法鋰離子電池的生產(chǎn),。全面的粉體流動分析,,有助于提高電池效率,,優(yōu)化電極堆積密度,延長電池壽命,;控制濕法生產(chǎn)工藝中漿料的團(tuán)聚和分散性,。
本應(yīng)用案例中使用 FT4 粉體流變儀制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),用于提高使用含活性材料漿料的濕法工藝的電極生產(chǎn)收率,。
確定粉體的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)
鋰電池作為一項先進(jìn)技術(shù),,在可再生,、可持續(xù)的工業(yè)電氣化解決方案中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。高能量密度,、功率密度和長循環(huán)壽命推動了它們在汽車,、電網(wǎng)儲能和消費(fèi)電子領(lǐng)域的應(yīng)用,有望在未來幾年進(jìn)一步推動增長,。
圖 1 顯示了鋰電池生產(chǎn)過程,。在涂布、延展和干燥步驟之前,,正極和負(fù)極活性材料均加工成漿料,。后續(xù)步驟依賴于工藝初始漿料的質(zhì)量。
漿料的特性取決于混合過程中活性物質(zhì),、粘合劑和溶劑的行為,。確保高收率的關(guān)鍵特性是顆粒的細(xì)度、粘度和固含量,。固含量(活性物質(zhì))的均勻分散以及團(tuán)聚最小化對高質(zhì)量的終產(chǎn)品而言是十分重要的,。
本應(yīng)用案例說明了 FT4 粉體流變儀如何確定電池電極材料的關(guān)鍵屬性,從而確定可靠的粉體規(guī)格,。
正極粉體表征的案例研究
汽車工業(yè)中常用的正極材料是磷酸鐵鋰(LFP),。即使化學(xué)性質(zhì)保持不變,不同批次 LFP 的物理性能變化也會影響生產(chǎn)表現(xiàn)和收率,。在本案例研究中,,三個不同供應(yīng)商的 LFP 在生產(chǎn)過程中的表現(xiàn)不同,導(dǎo)致了質(zhì)量和收率的差異,。使用 FT4 粉體流變儀分析每批樣品,,確定能否通過流變特性確定最優(yōu)的原料。
兩種流變特性:比流動能和透氣性,,都會影響粉體的混合和分散,。
比流動能(SE)量化了顆粒間機(jī)械咬合和摩擦的程度。規(guī)則,、球狀的顆粒通常具有較低的值,。
透氣性描述了粉體釋放或夾帶空氣的難易程度。較高的壓降值說明透氣性較低,。
圖 2 顯示了三個批次的 SE 值,。批次 1 較低的值說明顆粒間機(jī)械咬合和摩擦作用減少。表明顆粒不易團(tuán)聚,,可以更均勻地分散,。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)說明批次 1 獲得的漿料更均勻,從而生產(chǎn)得到更高收率的電極,。批次 2 和批次 3 的 SE 值更高,,在生產(chǎn)中表現(xiàn)不一致,,發(fā)生故障導(dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)和規(guī)格不符。
圖 3 顯示三種材料的透氣性,,使用壓降表示,。批次 1 的實(shí)際壓降值最高,說明透氣性較小,。在這種情況下,,較高的壓降說明粉床有效堆積,限制了空氣的傳輸,。通常與材料的流動性和高效分散相關(guān),,驗(yàn)證了加工表現(xiàn)與 SE 值的相關(guān)性。
結(jié)論
結(jié)果顯示透氣性較低,,機(jī)械咬合和摩擦程度較小的粉體能夠生產(chǎn)得到均勻的漿料,,有利于提高收率。FT4 粉體流變儀通過多元表征準(zhǔn)確量化粉體的特性,,從而精確定義最優(yōu)產(chǎn)品對應(yīng)的粉體規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),。
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關(guān)于Micromeritics
Micromeritics 是提供表征顆粒,、粉體和多孔材料的物理性能、化學(xué)活性和流動性的全球高性能設(shè)備生產(chǎn)商,。我們能夠提供一系列行業(yè)前沿的技術(shù),,包括比重密度法、吸附,、動態(tài)化學(xué)吸附,、壓汞技術(shù),、粉末流變技術(shù),、催化劑活性檢測和粒徑測定。
公司在美國,、英國和西班牙均設(shè)立了研發(fā)和生產(chǎn)基地,,并在美洲、歐洲和亞洲設(shè)有直銷和服務(wù)業(yè)務(wù),。Micromeritics 的產(chǎn)品是全球具有創(chuàng)新力的知名企業(yè),、政府和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)旗下 10,000 多個實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)選儀器。我們擁有世界級的科學(xué)家隊伍和響應(yīng)迅速的支持團(tuán)隊,,他們能夠?qū)?Micromeritics 技術(shù)應(yīng)用于各種要求嚴(yán)苛的應(yīng)用中,,助力客戶取得成功。
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