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壓實密度(compacted density)

一. 定義：

壓實密度的計算公式：壓實密度=面密度/材料的厚度

在鋰離子電池設(shè)計過程中，壓實密度=面密度/(極片碾壓后的厚度—集流體厚度) ，單位：g/cm3

壓實密度分為：負(fù)極壓實密度Anode density（或稱為陽極壓實密度）和正極壓實密度Cathode density（或稱為陰極壓實密度）。

二. 原理:

鋰離子動力電池在制作過程中，壓實密度對電池性能有較大的影響。通過實驗證明，壓實密度與片比容量，效率，內(nèi)阻，以及電池循環(huán)性能有密切的關(guān)系。找出最佳壓實密度對電池設(shè)計很重要。一般來說，壓實密度越大，電池的容量就能做的越高，所以壓實密度也被看做材料能量密度的參考指標(biāo)之一。壓實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，壓實密度越大，電池的容量越高。合適的正極壓實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。在壓實密度過大或過小時，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，壓實密度也有較大的差別。

三.適用范圍：主要用于粉末和顆粒壓實密度測試，在外力的壓縮過程中，隨著粉末的移動和變形，較大的空隙被填充，顆粒間接觸面積增大，使原子間產(chǎn)生吸引力且顆粒間的機械楔合作用增強，從而形成具有一定密度和強度的壓坯. 滿足標(biāo)準(zhǔn)：GBT 24533-2009 鋰離子電池石墨類負(fù)極材料，附錄L:粉末壓實密度的測試方法，也可以用于具有類似特性之粉末和顆粒壓實密度之測定；國際上粉末和顆粒測試方法相通。

四.FT-100F壓實密度儀功能描述：

FT-100F壓實密度儀采用液壓加壓系統(tǒng)通過PLC控制；觸摸屏顯示界面實現(xiàn)恒壓操作，能自動或者手動設(shè)置恒壓時間，直接顯示壓實密度、壓強、時間等數(shù)據(jù)，儀器具有密碼設(shè)定和數(shù)據(jù)管理功能；配置急停功能更好保護儀器和操作人員安全.

五.技術(shù)參數(shù)要求：

1.  本儀器采用電動或液壓加壓方式，測試行程可以調(diào)，并配備測試模具部分，具體可以根據(jù)客戶要做制作

2.  壓實密度由：控制部分，加壓試驗部分和測試樣品提供之模具組成.

3.  并配備高度測量尺. 模具直徑：12.8mm

4.  儀器在測試過程中自動加壓，當(dāng)壓力達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值，自動開啟計時功能，到達(dá)預(yù)設(shè)加壓時間后，停止計時，并自動撤銷壓力并離開。

5.  加壓范圍：1噸；2噸；3噸；5噸；10噸；15噸量程（選購）

6.  結(jié)構(gòu)堅固耐用，并配置限位保護功能

7.  高精度測試天平精確到0.000 01g，量程：120g（選購）輸入電壓：交流380V

8.  輸入：220V或380V