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振實(shí)密度與壓實(shí)密度的定義及關(guān)系

更新時(shí)間:2015-10-26      點(diǎn)擊次數(shù):3112
 一、振實(shí)密度(tapdensity)定義:
 
    在規(guī)定條件下容器中的粉末經(jīng)振實(shí)后所測得的單位容積的質(zhì)量,單位為g/cm3。由專門的振實(shí)密度儀器測定。振實(shí)密度是衡量活性材料的一個(gè)重要指標(biāo),因?yàn)殇囯x子電池的體積是有限的,如果振實(shí)密度太低,這樣單位體積的活性物質(zhì)質(zhì)量肯定很少,這樣體積容量就很低!有的科技產(chǎn)品本來就那么小,里面需要的電池就更小,如果振實(shí)密度太低,肯定不行!所以要追求高的振實(shí)密度。
 
二、壓實(shí)密度(compacteddensity)定義:
 
    在鋰離子電池設(shè)計(jì)過程中,壓實(shí)密度=面密度/(極片碾壓后的厚度—集流體厚度),單位:g/cm3壓實(shí)密度分為:負(fù)極壓實(shí)密度Anodedensity(或稱為陽極壓實(shí)密度)和正極壓實(shí)密度Cathodedensity(或稱為陰極壓實(shí)密度)。鋰離子動(dòng)力電池在制作過程中,壓實(shí)密度對電池性能有較大的影響。通過實(shí)驗(yàn)證明,壓實(shí)密度與片比容量,效率,內(nèi)阻,以及電池循環(huán)性能有密切的關(guān)系。找出*壓實(shí)密度對電池設(shè)計(jì)很重要。一般來說,壓實(shí)密度越大,電池的容量就能做的越高,所以壓實(shí)密度也被看做材料能量密度的參考指標(biāo)之一。壓實(shí)密度不光和顆粒的大小、密度有關(guān)系,還和粒子的級配有關(guān)系,壓實(shí)密度大的一般都有很好的粒子正態(tài)分布。可以認(rèn)為,工藝條件一定的條件下,壓實(shí)密度越大,電池的容量越高。
 
    實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:合適的正極壓實(shí)密度可以增大電池的放電容量,減小內(nèi)阻,減小極化損失,延長電池的循環(huán)壽命,提高鋰離子電池的利用率。在壓實(shí)密度過大或過小時(shí),不利于鋰離子的嵌入嵌出。現(xiàn)在常用的正極材料(鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等)和負(fù)極材料(人造石墨、天然石墨、復(fù)合石墨等),由于材質(zhì)不同,壓實(shí)密度也有較大的差別。
 
三、振實(shí)密度與壓實(shí)密度的關(guān)系:
 
    振實(shí)密度與壓實(shí)密度兩者本身并沒有什么關(guān)系,區(qū)別只是他們的測量的方法不同而已,對應(yīng)的指標(biāo)也不一樣,都是用來衡量材料密度的一種指標(biāo),從而來判斷材料的體積容量如何!做粉末的關(guān)注振實(shí),做電芯的關(guān)注壓實(shí)。振實(shí)密度受粒徑分布,粒子形貌影響很大。壓實(shí)密度受真實(shí)密度,有效密度影響。一般而言,高振實(shí)密度可能得到高的壓實(shí)密度,但可能必須考慮粉體的粒徑分布狀況以及粉體的表面形態(tài)。對于同種材料來說,壓實(shí)密度大于振實(shí)密度。


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