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振实密度和压实密度以及两者之间关系

成都精新粉体测试设备有限公司  2018-08-22  点击739次

振实密度(tap density

定义: 在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量,单位为g/cm3。由专门的振实密度仪器测定。

振实密度是衡量活性材料的一个重要指标,因为锂离子电池的体积是有限的,如果你的振实密度太低,这样你单位体积的活性物质质量肯定很少,这样体积容量就很低!有的科技产品本来就那么小,里面需要的电池就更小,如果振实密度太低,肯定不行!所以要追求高的振实密度。

压实密度(compacted density) 。定义:在锂离子电池设计过程中,压实密度=面密度/(极片碾压后的厚度集流体厚度) ,单位:g/cm3

压实密度分为:负极压实密度Anode density(或称为阳极压实密度)和正极压实密度Cathode density(或称为阴极压实密度)。
锂离子动力电池在制作过程中,压实密度对电池性能有较大的影响。通过实验证明,压实密度与片比容量,效率,内阻,以及电池循环性能有密切的关系。找出最佳压实密度对电池设计很重要。一般来说,压实密度越大,电池的容量就能做的越高,所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一。压实密度不光和颗粒的大小、密度有关系,还和粒子的级配有关系,压实密度大的一般都有很好的粒子正态分布。可以认为,工艺条件一定的条件下,压实密度越大,电池的容量越高。
  实验得出以下结论:合适的正极压实密度可以增大电池的放电容量,减小内阻,减小极化损失,延长电池的循环寿命,提高锂离子电池的利用率。在压实密度过大或过小时,不利于锂离子的嵌入嵌出。
  现在常用的正极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等)和负极材料(人造石墨、天然石墨、复合石墨等),由于材质不同,压实密度也有较大的差别。

两者关系:
振实密度与压实密度两者本身并没有什么关系,区别只是他们的测量的方法不同而已,对应的指标也不一样,都是用来衡量材料密度的一种指标,从而来判断材料的体积容量如何!做粉末的关注振实,做电芯的关注压实。振实密度受粒径分布,粒子形貌影响很大。压实密度受真实密度,有效密度影响。一般而言,高振实密度可能得到高的压实密度,但可能必须考虑粉体的粒径分布状况以及粉体的表面形态。对于同种材料来说,压实密度大于振实密度。(文章来源小木虫网站)