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粉末電阻率&壓實(shí)密度儀PRCD2100
粉末電阻率&壓實(shí)密度儀PRCD2100

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PRCD2100

品牌

元能科技

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元能科技(廈門)有限公司

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粉末電阻率&壓實(shí)密度儀

產(chǎn)品介紹

粉末電阻儀&壓實(shí)密度儀結(jié)合高精度壓力控制、厚度和電阻測試系統(tǒng),可同步測量粉末的電阻率與壓實(shí)密度,助力材料性能評估及批次穩(wěn)定性監(jiān)控。粉末電阻儀&壓實(shí)密度儀采用四探針和兩探針雙模式自由切換,支持高達(dá)350MPa的超寬加壓范圍和1200MΩ的電阻測量范圍,覆蓋鋰(鈉)電正負(fù)極粉末(LCO/NCM/LFP/Graphite等)、導(dǎo)電劑、固態(tài)電解質(zhì)粉末及其他微米級粉末材料等的測試需求。準(zhǔn)確測試粉體的電阻率和壓實(shí)密度,用于材料研發(fā)和粉體材料的批次穩(wěn)定性監(jiān)測。

#壓實(shí)密度儀#粉體電阻率測定儀#粉末電阻率測試#粉末壓實(shí)密度測量儀#粉末電阻儀#粉末電導(dǎo)率#粉末電導(dǎo)測量儀#正極材料測試#粉末電阻率

主要特點(diǎn):
1、超寬加壓范圍(**350MPa)與超寬電阻測量范圍(1200MΩ);
2、電阻測量時(shí),兩探針和四探針雙原理自由切換;
3、全自動(dòng)測試軟件,參數(shù)自由設(shè)置,一鍵開啟;
4、實(shí)時(shí)監(jiān)控并輸出壓力、壓強(qiáng)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、厚度、電阻、電阻率、電導(dǎo)率、壓實(shí)密度等參數(shù)曲線,并自動(dòng)保存測試數(shù)據(jù)。
5、粉末多種測試模式:加壓、單點(diǎn)卸壓、穩(wěn)態(tài)卸壓;
6、配備經(jīng)第三方計(jì)量院校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊和電阻塊。


一、粉末電阻的重要意義

鋰離子電池倍率性能與電池電阻息息相關(guān),電池電阻包含離子電阻和電子電阻,其中離子電阻主要指鋰離子在電極孔隙中的電解液中傳輸電阻、鋰離子通過SEI膜的電阻、鋰離子與電子在活性材料/SEI膜界面的電荷轉(zhuǎn)移電阻以及鋰離子在活性材料內(nèi)部的固相擴(kuò)散電阻,電子電阻主要指正負(fù)極活性材料電阻、集流體電阻、活性材料之間接觸電阻、活性材料與集流體接觸電阻以及極耳焊接電阻等。在實(shí)際電池研發(fā)以及生產(chǎn)過程中,離子電阻部分需在電池成品端進(jìn)行評估,而電子電阻部分可在材料及極片端進(jìn)行快速評估,因此,材料和極片電子電阻的準(zhǔn)確評估,對成品電芯的電阻預(yù)估有重要意義。

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B.G.Westphal et al.Journal of Energy Storage 2017,11,76-85

二、測量系統(tǒng)分析MSA

測試條件:5 個(gè)樣品,3 名操作員,每人每樣測試3次    

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三、應(yīng)用案例

案例1.鈷酸鋰材料評估:評估材料改性后粉末電性能(LCO粉末)

   152326_326745_procont.png 152345_951598_procont.png

測試模式:變壓測試

參數(shù):10~200MPa,每隔5MPa采點(diǎn),保壓10s;

結(jié)果:改性后的粉末電導(dǎo)率,在壓實(shí)密度大于3.87g/cm3(施加壓強(qiáng)>75MPa)時(shí),電導(dǎo)率有了極大提升。

可評估改性的有效性。


案例2.鎳鈷錳材料評估,粉末電導(dǎo)率與極片電導(dǎo)率相關(guān)性:不同鎳含量的三元材料改性(三元NCM材料)

  151244_464341_procont.png 151315_772429_procont.png

結(jié)果分析:

  • 調(diào)整三元材料中的Ni含量,測試粉末電導(dǎo)率可發(fā)現(xiàn):隨著Ni含量的增加,粉末電導(dǎo)率增加;

  • 對比三種不同Ni含量的三元極片,同樣可得到隨著Ni含量的增加,極片電導(dǎo)率增加;

    粉末電導(dǎo)率和極片電導(dǎo)率有相同的趨勢!


案例3.鎳鈷錳鋁材料評估:3種NCMA粉末電導(dǎo)率與極片電導(dǎo)率相關(guān)性(四元NCMA材料)

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結(jié)果分析:

  • 對比三種不同改性條件的四元粉末和極片,均表現(xiàn)出電導(dǎo)率趨勢為:NCMA-1>NCMA-2>NCMA-3;

  • NCMA-3在粉末狀態(tài)時(shí)比前兩種樣品電導(dǎo)率小很多,但在極片層級卻表現(xiàn)出小的差異,這可能與極片中加入導(dǎo)電劑有關(guān),縮小了粉末之間的差異;

    粉末電導(dǎo)率和極片電導(dǎo)率有相同的趨勢!


案例4.磷酸鐵鋰材料評估:4種粉末電導(dǎo)率與極片電導(dǎo)率相關(guān)性(LFP材料)

  151523_809873_procont.png 151544_438616_procont.png

結(jié)果分析:

對比四種不同改性條件的LFP粉末和極片,均表現(xiàn)出電導(dǎo)率趨勢為:LFP-1>LFP-2>LFP-3>LFP-4。

粉末電導(dǎo)率和極片電導(dǎo)率有相同的趨勢!


案例5.石墨材料評估,壓實(shí)密度:平行樣測試5次(天然石墨材料)

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測試參數(shù):卸壓模式:20~200MPa,每隔20MPa采點(diǎn),保壓30S,卸壓3MPa,保壓10s

粉末12.png

結(jié)果分析:

  • 5個(gè)平行樣品在整個(gè)壓強(qiáng)范圍內(nèi)壓密COV均小于0.1%,說明設(shè)備重復(fù)性好;

  • 隨著壓強(qiáng)的增大,石墨材料的壓實(shí)密度逐漸增大,并趨于平緩;

  • 加壓和卸壓的粉末厚度反彈量在80MPa時(shí)達(dá)到**值,說明此條件是粉末**能承受的壓強(qiáng),過大時(shí)很可能會(huì)破壞材料結(jié)構(gòu);


案例6.炭材料評估,壓實(shí)密度Vs電導(dǎo)率:平行樣測試5次(活性炭材料)

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  • 測試參數(shù):卸壓模式:10~200MPa,每隔10MPa采點(diǎn),保壓10s

  • 結(jié)果分析:5個(gè)平行樣品在整個(gè)壓強(qiáng)范圍內(nèi)壓密COV均小于0.3%,說明設(shè)備重復(fù)性好;隨著壓強(qiáng)的增大,炭材料的壓實(shí)密度逐漸增大,壓密范圍在0.5~0.9 g/cm3;

四、參數(shù)

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創(chuàng)新點(diǎn)

主要特點(diǎn):
1、超寬加壓范圍(最大350MPa)與超寬電阻測量范圍(1200MΩ);
2、電阻測量時(shí),兩探針和四探針雙原理自由切換;
3、全自動(dòng)測試軟件,參數(shù)自由設(shè)置,一鍵開啟;
4、實(shí)時(shí)監(jiān)控并輸出壓力、壓強(qiáng)、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、厚度、電阻、電阻率、電導(dǎo)率、壓實(shí)密度等參數(shù)曲線,并自動(dòng)保存測試數(shù)據(jù)。
5、粉末多種測試模式:加壓、單點(diǎn)卸壓、穩(wěn)態(tài)卸壓;
6、配備經(jīng)第三方計(jì)量院校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)厚度塊和電阻塊。

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