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粉末電阻率&壓實密度儀

產(chǎn)品介紹：

粉末電阻儀&壓實密度儀PRCD3100結(jié)合高精度壓力控制、厚度和電阻測試系統(tǒng)，可自由選擇四探針和雙探針方法。準(zhǔn)確測試粉體的電阻率和壓實密度，用于材料研發(fā)和粉體材料的批次穩(wěn)定性監(jiān)測。

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

應(yīng)用：

• 鋰（鈉）電正負極粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）

• 導(dǎo)電劑

• 固態(tài)電解質(zhì)粉末

• 其他微米級粉末材料等。

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)部的固相擴散電阻，電子電阻主要指正負極活性材料電阻、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行評估，而電子電阻部分可在材料及極片端進行快速評估，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。

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 個樣品，3 名操作員，每人每樣測試3次    

• 粉末電阻儀：GRR-Excellent

• 壓實密度儀：GRR-Excellent

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)

測試模式：變壓測試

參數(shù)：10~200MPa,每隔5MPa采點，保壓10s;

結(jié)果：改性后的粉末電導(dǎo)率，在壓實密度大于3.87g/cm3(施加壓強>75MPa)時，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）

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）

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）

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，壓實密度：平行樣測試5次（天然石墨材料）

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

結(jié)果分析：

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

• 隨著壓強的增大，石墨材料的壓實密度逐漸增大，并趨于平緩；

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

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

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

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

四、參數(shù)