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樣品取樣量對粉體測試結(jié)果的影響

利電 2025-05-28 | 閱讀：490

01、前言

測試鋰電材料的電阻率和壓實密度是評估其電化學性能、工藝可行性和最終電池性能的關鍵步驟。電阻率（或電導率）直接影響鋰離子電池的動力學性能和能量效率，可以通過電阻率測試探究導電劑的優(yōu)化方向，從而優(yōu)化電子導電網(wǎng)絡；壓實密度是衡量電極或材料體積能量密度和工藝穩(wěn)定性的核心參數(shù)，一方面可以作為電池體積能量密度優(yōu)化的直觀體現(xiàn)，另一方面可以通過協(xié)調(diào)壓實密度來提高電極結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。通過精準測試電阻率和壓實密度，可為鋰電材料的研發(fā)、生產(chǎn)和失效分析提供關鍵數(shù)據(jù)支撐，最終推動高性能電池的開發(fā)。

在材料性能表征與工程化驗證中，測量精度與數(shù)據(jù)重復性是評估測試方法有效性的核心指標。尤其在規(guī)?；a(chǎn)場景下，需在以保證數(shù)據(jù)可靠性為前提，通過優(yōu)化測試流程的復雜度以提升測試通量，從而降低人為操作引入的系統(tǒng)誤差。本實驗采用蘇州利電FDM-1650系列設備，通過控制變量法，在測試中稱取不同質(zhì)量的粉末樣品，探究樣品取樣量對電阻率和壓實密度的影響。

02、測試方案

①測試樣品：磷酸鐵鋰；

②測試參數(shù)：實驗面積132.73mm²，樣品量0.3g、0.5g、0.6g、0.7g、0.8g，使用FDM-1650設備施加壓力，測試壓強范圍：10-350MPa，步進20MPa，保壓10s；

③測試頻次：每個樣品測試一次。

03、測試結(jié)果分析

由下圖表可知：在相同測試條件下，隔膜離子電導率：1>2>3。

表1：不同質(zhì)量LFP的電阻率、壓實密度對比

圖1：不同質(zhì)量LFP的電阻率、壓實密度對比

上圖表為不同質(zhì)量LFP在不同壓強下測試的電阻率和壓實密度的對比。由上圖表可以觀察到，以0.6g為中心值，樣品質(zhì)量增減0.1g時，電阻率和壓實密度的測試結(jié)果不會出現(xiàn)很大的偏差；當樣品質(zhì)量增加0.2g，或者減少0.3g時，電阻率和壓實密度的測試結(jié)果會有較大偏差，五組樣品壓實密度的極差達到0.0587（350MPa），說明樣品測試一致性差。刪除偏差最大的兩組數(shù)據(jù)進行對比（如下表），會發(fā)現(xiàn)樣品的電阻率和壓實密度的測試結(jié)果一致性得到提高，因此，在樣品測試過程中，應該控制好樣品的取樣量，樣品質(zhì)量偏差超出一定范圍的數(shù)據(jù)不建議放在一起進行比較。

表2：不同質(zhì)量LFP的電阻率、壓實密度對比

04、結(jié)論

采用蘇州利電FDM-1650系列設備對不同質(zhì)量LFP在不同壓強下進行測試，通過對比其電阻率和壓實密度的測試結(jié)果，可以觀察到樣品質(zhì)量偏差在一定范圍內(nèi)不影響測試結(jié)果的一致性。針對已明確受環(huán)境影響較小的穩(wěn)定樣品（如LFP），可調(diào)整其樣品量控制范圍，增大人員操作容錯率。

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