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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(cè)試系統(tǒng)，可同步測(cè)量粉末的電阻率與壓實(shí)密度，助力材料性能評(píng)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(cè)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(jí)粉末材料等的測(cè)試需求。準(zhǔn)確測(cè)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(cè)。

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主要特點(diǎn)：
1、超寬加壓范圍(**350MPa)與超寬電阻測(cè)量范圍(1200MΩ);
2、電阻測(cè)量時(shí)，兩探針和四探針雙原理自由切換；
3、全自動(dòng)測(cè)試軟件，參數(shù)自由設(shè)置，一鍵開(kāi)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(cè)試數(shù)據(jù)。
5、粉末多種測(cè)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(guò)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(guò)程中，離子電阻部分需在電池成品端進(jìn)行評(píng)估，而電子電阻部分可在材料及極片端進(jìn)行快速評(píng)估，因此，材料和極片電子電阻的準(zhǔn)確評(píng)估，對(duì)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(cè)量系統(tǒng)分析MSA

測(cè)試條件：5 個(gè)樣品，3 名操作員，每人每樣測(cè)試3次

• 粉末電阻儀：GRR-Excellent

• 壓實(shí)密度儀：GRR-Excellent

三、應(yīng)用案例

案例1.鈷酸鋰材料評(píng)估：評(píng)估材料改性后粉末電性能(LCO粉末)

測(cè)試模式：變壓測(cè)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(píng)估改性的有效性。

案例2.鎳鈷錳材料評(píng)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(cè)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(duì)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(shì)!

案例3.鎳鈷錳鋁材料評(píng)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(duì)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(shì)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(jí)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(shì)!

案例4.磷酸鐵鋰材料評(píng)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(duì)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(shì)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(shì)!

案例5.石墨材料評(píng)估，壓實(shí)密度：平行樣測(cè)試5次（天然石墨材料）

測(cè)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

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(shuō)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(shuō)明此條件是粉末**能承受的壓強(qiáng)，過(guò)大時(shí)很可能會(huì)破壞材料結(jié)構(gòu)；

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

• 測(cè)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(shuō)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)