磷酸铁锂膜片压实密度
国内外磷酸铁锂新性能指标
17-25
碳含量(%)
6.0
振实密度(g/cm3)
1.0-1.3
压实密度(g/cm3)
比表面积(m2/g)
13-16
放电中值电压(V)
3.05(2C充10C放)
克能量(mAh/g)
0.1C
135
1C
130
10C
115
20 C
衰减率
2C充10C放,400次,80%
低温性能
加工性能
好
批次稳定性
>0.8
压实密度(g/cm3)
>2.2~2.3
比表面积(m2/g)
<15
放电中值电压(V)
(注明放电倍率)
0.1C 3.35V
1C 3.2V
10C 2.95V
克能量(mAh/g)
0.1C
半电池>150mAh-g,全电池不低于130mAh/g
1C
135
5C
--
20 C
--
衰减率(注明放电倍率)
低温性能
0.5-1.0 (0.7)
D50(μm)
1.0-3.0 (2.1)
D90(μm)
3.0-9.0 (5.5)
碳含量(%)
低于1.5%
振实密度(g/cm3)
≥0.6 (0.75)
压实密度(g/cm3)
2.2-2.4 (2.3)
比表面积(m2/g)
13-20 (15)
放电中值电压(V)
0.1C 3.35V
1C 3.2V
10C 2.9V
克能量(mAh/g)
0.1C
≥135 (150)
1C
138
5C
磷酸铁锂的详细资料
磷酸铁锂的详细资料2010-11-15 11:25:18| 分类:默认分类 |字号订阅磷酸铁锂的详细资料磷酸铁锂电池功能用途磷酸铁锂电极材料主要用于动力锂离子电池.自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCOPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群,也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性,美国与日本不约而同地发表橄榄石结构(LiMPO4), 使得该材料受到了极大的重视,并引起广泛的研究和迅速的发展。
与传统的锂离子二次电池正极材料,尖晶石结构的LiMn 2O4和层状结构的LiCoO2相比,LiMPO4 的原物料来源更广泛、价格更低廉且无环境污染。
磷酸铁锂性能1.高能量密度,其理论比容量为170mAh/g,产品实际比容量可超过140 mAh/g(0.2C, 25°C);2.安全性,是目前最安全的锂离子电池正极材料;不含任何对人体有害的重金属元素;3.寿命长。
在100%DOD条件下,可以充放电2000次以上; (原因:磷酸铁锂晶格稳定性好,锂离子的嵌入和脱出对晶格的影响不大,故而具有良好的可逆性。
存在的不足是电子离子传导率差,不适宜大电流的充放电,在应用方面受阻。
解决方法:在电极表面包覆导电材料、掺杂进行电极改性。
)4.无记忆效应;5.充电性能,磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍率充电,最快可在1小时内将电池充满。
具体的物理参数:磷酸铁锂松装密度:0.7g/cm振实密度:1.3g/cm中位径 2——4um比表面积<30m/g涂片参数:LiFePo4:C:PVDF=90:3:7极片压实密度:2.1-2.4g/cm电化性能:克容量>140mAh/g 测试条件:半电池,0.1C,电压4.0-2.0V循环次数1000次国内国际磷酸铁锂材料生产商:国内:天津斯特兰北大先行湖南瑞翔苏州恒正其中天津斯特兰现在材料稳定批量产业化生产北大先行小批量生产国际:加拿大Phostech、美国Valence、美国A123、日本sony. 其中A123规模最大且得到美国政府的大力资助。
磷酸铁锂面密度和压实密度
磷酸铁锂面密度和压实密度1. 介绍磷酸铁锂磷酸铁锂(LiFePO4)是一种重要的锂离子电池正极材料,具有高安全性、长寿命和环境友好等优点。
它由磷酸根离子(PO4)和锂离子(Li+)组成。
磷酸铁锂具有较高的比容量和较低的自放电率,广泛应用于电动汽车、储能系统和便携式设备等领域。
2. 面密度的定义及测量方法面密度是指单位面积上所含物质的质量。
在磷酸铁锂中,面密度即为单位面积上所含磷酸铁锂的质量。
测量磷酸铁锂的面密度通常采用以下步骤:1.取得一块已知尺寸的样品片;2.将样品片放置在天平上,并记录其质量;3.使用仪器或工具测量样品片的面积;4.根据质量和面积计算出样品片的面密度。
3. 压实密度的定义及测量方法压实密度是指物质在一定条件下被压缩后的密度。
在磷酸铁锂中,压实密度即为经过压缩后的磷酸铁锂的密度。
测量磷酸铁锂的压实密度通常采用以下步骤:1.取得一定质量的磷酸铁锂样品;2.将样品放入一个已知容积的容器中;3.使用仪器或工具对样品进行均匀压缩,使其体积减小;4.记录压缩后样品所占据的体积;5.根据质量和体积计算出样品的压实密度。
4. 磷酸铁锂面密度和压实密度之间的关系磷酸铁锂面密度和压实密度之间存在一定关系。
由于面密度是单位面积上所含物质的质量,而压实密度是经过压缩后物质的密度,因此可以得出以下结论:•面密度越大,表示单位面积上所含磷酸铁锂更多,即同一体积内磷酸铁锂更加紧密排列,压实密度也会相应增加;•面密度越小,表示单位面积上所含磷酸铁锂较少,即同一体积内磷酸铁锂排列较为疏松,压实密度也会相应降低。
5. 影响磷酸铁锂面密度和压实密度的因素影响磷酸铁锂面密度和压实密度的因素有很多,主要包括以下几个方面:5.1 前驱体的制备方法磷酸铁锂的前驱体制备方法对最终产品的面密度和压实密度有重要影响。
常用的前驱体制备方法包括固相法、溶胶-凝胶法等。
不同制备方法得到的前驱体在后续热处理过程中可能形成不同的晶粒结构和形貌,从而影响最终材料的紧密程度。
磷酸铁锂规格书
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4. 磷酸铁锂材料微观结构图
Original Energy Technology (Beijing)Inc.
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5. 电池循环寿命
磷酸铁锂材料微观结构图
电极组成: LiFePO4 92.0%; SP 4.5%; LA132 3.5%。 电极参数: 面密度 21mg/cm2; 压实密度: 2.3g/cm3。
克容量发挥: 134mAh/g(1C/2C 充放电,2.5~3.65V)。
1C 充电 2C 放电循环性能
地电址话:(北TE京L)市:8朝6-阳01区0-南51磨90房04路9937 号 华传腾真北(搪FA商X)务:8大6-厦0103-0581室908(013070022)
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电性能表征
循环次数 充电容量 放电容量 效率(%) 放电中值电压 备注
/mAh/g
/mAh/g
(V)
1
158.49
157.68
99.49
3.400
\
2
160.00
156.30
97.69
3.396
\
3
161.99
157.68
97.34
3.393
\
充放电曲线:
测试人
审核
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磷酸铁锂材料规格书
1. 用途及适用范围 磷酸铁锂正极材料,用于各种液态锂离子、软包装和聚合物锂离子电池。 2. 材料类型及型号 2.1 产品类型:锂离子电池正极材料-磷酸铁锂 2.2 产品型号:OE-LFP-A 3. 物化指标
浅谈四大正极材料大压实密度
众所周知,压实密度一般受真密度和材料形貌结构的影响。
真密度材料的压实密度主要受真密度影响比较大,不同材料的真密度分别为:钴酸锂:5.1,锰酸锂:4.2,磷酸铁锂3.6,三元材料受组成的不同,真密度有所变化,一般的111型,以美国3M的BC‐618为例,约为4.8,所以按照真密度的由大到小来排列,四种材料的顺序如下:钴酸锂>三元>锰酸锂>磷酸铁锂,这也与目前压实密度的趋势完全一致,可见,真密度是影响一种材料压实的最大影响因素。
形貌结构材料的表面光滑程度,二次颗粒内部空隙的大小,材料的规整程度,这些都是影响材料压实密度的因素,目前的钴酸锂是一次颗粒,这也就不存在二次颗粒内部间隙的影响,我公司的锰酸锂和三元材料也做成了类钴酸锂的一次颗粒(锰酸锂可以成为单晶,三元材料存在争议),也把压实密度分别提高到了锰酸锂(2.9‐3.2),三元(3.7‐3.9),至于磷酸铁锂,(比较特殊,会在倍率性能部分说明)由于材料的纳米化,限制了其压实的进一步提高,粒径分布是比较复杂的因素,合理的粒径分布可以适当的提高压实,这些可以一般可以根据自己的产品作相应的调整。
倍率性能倍率性能属于电化学性能,与材料的客观的压实密度无关,但是考虑到在电池的应用中,就有必要细细说明。
单纯从材料本身的倍率性能而言(排除粒径影响)锰酸锂>钴酸锂>三元材料>磷酸铁锂。
为了保证材料的倍率性能,目前产业化的产品都在工艺上进行了调整,以保证其倍率性能,所以目前的D50一般的范围来说也是和材料自身的倍率性成正比,自身倍率性越好的材料,一般可以做到粒径越大,因为大的粒径可以保证材料的压实密度更高一些(虽然二者比例不是严格的对应),当然,特殊领域的追求高倍率产品属于例外。
所以,我们可以合理认为:倍率性能在一定程度上限制了压实密度的提高。
以上为压实密度的说明,对于一些客户对于目前的一次颗粒产品压实及其倍率性能的疑问,特作如下说明:(补充:我们提高压实的途径:把产品做成类钴酸锂的一次颗粒)单晶一次颗粒的压实密度高于二次颗粒,这是毋庸置疑的,但是带来的新的问题就是可能影响倍率性能,因为倍率性能与锂离子在颗粒内部的传输速率相关性很大,一般粒径越小,传输速率越快(这也是磷酸铁锂必须纳米化的主要原因),普通的二次颗粒的小颗粒都是纳米级或者1微米以下,所以即使二次颗粒的粒径D50大于做到十几甚至几十微米,倍率性能依然不错,但是单晶一次颗粒的另一个好处是,自由长成的晶体表面很光滑,与导电剂接触很紧密,此外,高温下自由长成的晶体内部晶格缺陷很少,使里离子传输更加畅通,此外,我们把粒径做小(小于二次团聚颗粒)也有助于倍率性能的提高。
一种粉体磷酸铁锂正极材料压实密度的检测方法
2018年 第17期 广 东 化 工 第45卷 总第379期 · 59 ·一种粉体磷酸铁锂正极材料压实密度的检测方法郭娇娇,吴候剑,李正松,徐浩,陈文豪(佛山市德方纳米科技有限公司,广东 佛山 528500)[摘 要]本文主要介绍一种能快速检测粉体磷酸铁锂(LiFePO 4)正极材料压实密度的方法。
通过对压力、压片时间以及样品预干燥处理的实验,确定10 MPa 的压力、10 s 的压片时间以及烘干2 h 处理为此次的最佳实验条件。
此外,粉末压实密度与其全电压实密度的对比,证实这一方法的有效性和可靠性,在生产工艺中为评估压实密度节约成本、缩短检测周期。
[关键词]磷酸铁锂;正极材料;压实密度[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2018)17-0059-02Compaction Density Test Method of a Powdery Lithium Ion Phosphate CathodeMaterialGuo Jiaojiao, Wu Houjian, Li Zhengsong, Xu Hao, Chen Wenhao(Quality Assurance Department FOSHAN DYNANONI .CO., LTD, foshan 528500, China)Abstract: This article mainly introduces a simple method to quickly detect the compaction density of a powdery lithium ion phosphate (LiFePO 4). Through the experiment of pressure, pressing time and pre-drying treatment of powdery LiFePO 4, we finally determined the best experimental conditions with the pressure of 10 MPa, the pressing time of 10 s and 2 h pre-drying treatment of the sample. Additionally, the comparison between the compaction density of the powdery LiFePO 4 and its full-voltage density confirms the effectiveness and reliability of this method, which can be used to estimate the compaction density in the production process with lower cost and shorter detection period.Keywords: LiFePO 4;cathode material ;compaction density新能源汽车的迅速发展为锂离子电池的应用创造了良好的发展机遇,使锂电池产业成为国民经济发展的重要方向之一。
(整理)磷酸铁锂理论知识
磷酸铁锂理论知识引言能源问题与环境问题日趋严重,现阶段使用的石化能源也会在未来中使用殆尽,寻找新的替代能源是现在的重点。
伴随人们节能意识的加强,电动车和混合电动车以及动力电源等也得到了迅猛的发展。
目前,电动车或混合电动车中主要使用的铅酸和镍氢电池使用寿命短,容易污染环境;而锂离子电池以其优良的性能,一经发现就受到广泛的关注,具有取代铅酸和镍氢电池做电动车或混合电动车电源的绝对优势。
锂离子电池锂离子电池作为一种高性能的二次绿色电池, 具有高电压、高能量密度(包括体积能量、质量比能量)、低的自放电率、宽的使用温度范围、长的循环寿命、环保、无记忆效应以及可以大电流充放电等优点,是未来几年最有潜力的电源电池,但是制约锂离子电池大量推广工业化的瓶颈之一就是正极材料,在要求锂离子电池上述优点稳定性的前提下,价格和资源问题也是不可忽视的重要因素。
目前研究最广泛的正极材料有LiCoO2、LiNiO2 以及LMin2O4等, 但由于钴有毒且资源有限, 镍酸锂制备困难, 锰酸锂的循环性能和高温性能差等因素, 制约了它们的应用和发展。
因此, 开发新型高能廉价的正极材料对锂离子电池的发展至关重要。
1997年,Goodenough等首次报道了具有橄榄石结构的磷酸铁锂可以用作锂电池以来,引起了广泛的关注和大量的研究,磷酸铁锂具有170mAh/g的理论比容量和3.5V的对锂充电平台,与上述传统的锂电池材料相比,具有原料来源广泛,成本低,无环境污染,循环性能好,热稳定性好,安全性能突出等优点,是动力型锂离子电池的理想正极材料。
一、LiFePO4的结构和性能LiFePO4具有橄榄石结构,正交晶系,其空间群是Pmnb型。
O原子以稍微扭曲的六方紧密堆积方式排列,只能为Li+提供有限的通道,使得室温下Li+在其中的迁移速率很小。
Li与Fe原子填充O原子八面体空隙中。
P占据了O原子四面体空隙。
一个FeO6八面体与两个LiO6八面体共棱;由于近乎六方堆积的氧原子的紧密排列, 使得锂离子只能在二维平面上进行脱嵌, 也因此具有了相对较高的理论密度( 3.6 g/ cm 3 )。
磷酸铁锂极片压实密度
磷酸铁锂极片压实密度
1 磷酸铁锂极片压实密度研究
随着技术的进步,磷酸铁锂(LiFePO4)正成为全球最重要的锂离子电池的储能原材料,其中极片压实密度(tappeddensity)是其性能的重要指标之一。
因此,研究如何改善LiFePO4极片压实密度具有非常重要的意义。
1.1 供料方式对极片压实密度的影响
磷酸铁锂电聚合物是由多种原料,如磷酸钾,磷酸二铁锂,丙烷等组成,为了改善电池性能,需要注重原料供料和配比的平衡,可以有效地改善LiFePO4极片压实密度。
目前,科学家普遍认为,磷酸钾的比例是影响LiFePO4电聚合物极片压实密度的主要因素,大量研究表明,增加磷酸钾的比例可以提高极片压实密度,但过多的磷酸钾会导致电池失效。
1.2 投料方法对极片压实密度的影响
另外,科学家们发现,投料方法也会影响极片压实密度。
试验表明,如果先将磷酸钾投入,然后是磷酸二铁锂,然后是其它原料,则会显著提高LiFePO4极片压实密度。
不同的配比重组序也会影响LiFePO4极片压实密度,更加合理的配比会直接影响极片压实密度。
1.3 添加剂对极片压实密度的影响
添加剂是改善极片压实密度的一种有效方法,目前科学家们提出
了许多有效的添加剂,如聚乙烯醇,Al2O3,CaCO3,硅粉,氧化锌等。
它们可以降低电解液的高温结晶,降低毛细表面积,增加粘接力和结
构强度,有效提高LiFePO4极片压实密度。
综上,要有效改善LiFePO4极片压实密度,除了要注重原料的供料,合理的配比重组序外,还要添加有效的添加剂,才能获得高压实
密度的LiFePO4电池材料。
鹏辉公司生产的磷酸铁锂材料指标
鹏辉公司生产的磷酸铁锂材料指标如下:松装密度: 0.60--0.70 g/cm3振实密度: 1.30--1.50g/cm3比容量: 120--130mAh/g亚铁含量: 29.5--30.5%粒径: D50=1.89um比表面积: 20.0--26.0m2/g月产量:5000Kg锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。
这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。
其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。
因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。
负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟。
而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。
在目前的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右,正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。
对锂离子动力电池尤其如此。
比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。
衡量锂离子电池正极材料的好坏,大致可以从以下几个方面进行评估:(1)正极材料应有较高的氧化还原电位,从而使电池有较高的输出电压;(2)锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌,以使电池有高的容量;(3)在锂离子嵌入/脱嵌过程中,正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化,以保证电池良好的循环性能;(4)正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小,使电池的电压不会发生显著变化,以保证电池平稳地充电和放电;(5)正极材料应有较高的电导率,能使电池大电流地充电和放电;(6)正极不与电解质等发生化学反应;(7)锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数,便于电池快速充电和放电;(8)价格便宜,对环境无污染。
锂离子电池正极材料一般都是锂的氧化物。
研究得比较多的有LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4和钒的氧化物等。
磷酸铁锂石墨粉体压实密度
磷酸铁锂石墨粉体压实密度
磷酸铁锂石墨粉体压实密度是指将磷酸铁锂石墨粉体经过力学处理之后,所取得的压实密度数值。
磷酸铁锂石墨粉体在平均粒度(D50)下,压实密度越高,其储能效率也越高,而压实密度却受到添加水分、体积变化、外力影响,物理特征影响等等因素影响,这就要求研究者在研究磷酸铁锂石墨粉体时,需要根据具体实验条件准备特定的测试样品,采用特定的测量程序,测量获得磷酸铁锂石墨粉体的压实密度数值。
磷酸铁锂石墨粉体压实密度的测量程序通常有两种,即静力学和动力学测量程序。
静力学测量程序是指研究者在系统中进行压实处理前后,分别测量压实密度,以及研究样品在放置特定时间段后,其压实密度的变化情况;另一种动力学测量程序则是指在系统中,以一定的压力速率,在一定的处理时间范围内连续压实,然后测量样品的压实密度。
在实际的研究实验过程中,研究者可以根据自己特有的实验场合,结合磷酸铁锂石墨粉体的性质,对比筛选出最佳的测量方法,得到准确可靠的测试数据,用以确定磷酸铁锂石墨粉体的压实密度数值,从而验证和优化磷酸铁锂石墨粉体在储热系统中的应用性能。
磷酸锰铁锂的压实密度检测标准
随着新能源行业的发展,锂离子电池逐渐成为广泛使用的电力存储设材料储量丰富且对环境污染相对较小等优势受到市场广泛青睐。
然而磷酸铁锂放电电压平台低(~3.4V),能量密度较低,限制了磷酸铁锂的发展及应用。
与磷酸铁锂(LiFePO4)具有相同结构的磷酸锰锂(LiMnPO4)相对干Li’Li的电极电势为4.1V,远高于LiFePO4的电压平台。
磷酸锰铁锂(LiMnFePO4)是在LiMnPO4改性的基础上进行铁掺杂的方式形成的,与磷酸铁锂(LiFePO4)同为橄榄石结构,结构稳定,且电压平台高,是非常有潜力的新型正极材料,如图1为磷酸锰铁锂(LiMnyFe1-PO4)的晶体结构示意图1。
据报道,通过第一性原理对电子能级进行计算,得出电子在磷酸铁锂(LiFePO4)中发生跃迁的能障为0.3eV,有半导体特征,而在磷酸锰铁锂(LiMn.FePO4)中发生跃迁的能隙为2eV,属绝缘体。
为改善磷酸锰铁锂(LiMnxFe1-xPO4)导电性差的缺点,通常会采用碳包覆结合体相铁离子掺杂来制备出较高电化学活性的磷酸锰铁锂(LiMnxFe1-xPO4)材料;包覆碳一方面抑制颗粒的长大,减小锂离子的扩散距离,另一方面碳具有优良的导电性,有利于电子的传输,提高材料的电子电导率。
本文选取不同厂家生产的磷酸锰铁锂(LiMn.FePO4)材料,通过测试不同压强条件的电导率,压实密度来评估材料间的差异同时,选2种导电性较好的材料进行压缩性能测试评估其性能差异。
1、测试方法1.1测试设备:采用PRCD3100(IEST-元能科技)对五种磷酸锰铁锂(LMFP-1,LMFP-2,LMFP-3,LMFP-4,LMFP-5)材料进行导电性能、压实密度,并对LMFP-4,LMFP.5进行压缩性能测试,测试原理均选用两探针模式,测试设备如图2所示。
1.2测试参数:施加压强范围10-200MPa,间隔20MPa,保压10s。
2、测试结果及分析磷酸锰铁锂发展前期受限于其较低的导电性能与倍率性能,商业化的进程缓慢。
磷酸铁锂面密度和压实密度
磷酸铁锂面密度和压实密度
磷酸铁锂的面密度和压实密度是衡量其电极材料堆积程度和紧密程度的重要参数,与电极的体积能量密度和循环性能密切相关。
面密度是指单位面积上磷酸铁锂的质量,通常用mg/cm表示。
压实密度是指在特定压力下,磷酸铁锂的质量与体积之比,通常用g/cm 表示。
对于集流体为12μm厚度铝箔、胶含量<2.5%的磷酸铁锂浆料涂布面密度达到340g/m2,压实密度达到2.6g/cm3,柔韧性良好,极片卷绕圆柱电池加工性能合格。
总的来说,在电池制作过程中,控制磷酸铁锂的面密度和压实密度是非常重要的。
磷酸铁锂质量标准
磷酸铁锂质量标准编号:版本号:页码:共 2页 / 第 1页1 目的规范磷酸铁锂进厂检验,确保磷酸铁锂原材料质量。
2 范围本标准适用于我公司所有外购的磷酸铁锂材料。
3 质量特性及技术参数3.1 产品名称:磷酸铁锂(LiFePO4)。
3.2 产品规格:3.3 包装外观:防潮,防水,密封性好,附质检报告单。
3.4 产品外观:灰黑色粉末,无杂质、无结块。
3.5 振实密度:≥1.0g/ml.3.6 比表面积:<20 m23.7 电导率:>2.0×10-1s/cm3.8 粒径:中粒径(D50)=3~8μm3.9 含量及元素成分:3.9.1 元素成分:元素碳(C) 铁(Fe2+) 磷(PO43-) 规格 4.0~7.0%25~31%56~62%3.10 电性能3.10.1 比容量:电池0.5C放电比容量大于125mAh/g;3.10.2 循环性能:前300次循环容量衰减小于5%。
3.11 加工性能按照配方制作的极片,辊压后无掉粉、无起泡,压实密度要求达到≥2.2mg/mm2。
4 抽样方案4.1 包装外观:全检。
4.2 产品外观、振实密度:每个进料批号抽两桶,每桶2个样4.3 电性能与加工性能:新供应商每批必检、合格供应商定期一个季度内抽查1~2批。
电性能测试电池:4PCS 。
5 检验部门5.1包装外观和产品外观:本公司品管部检验 5.2 振实密度:本公司品管部检验 5.3 比表面积:本公司品管部检验 5.4 粒径:本公司品管部检验5.5 化学元素成份:供货方提供质量检验报告 5.6 电性能:本公司技术部制样检验 5.7 加工性能:本公司技术部制样检验6 检验方法5.1 包装外观与产品外观:目测5.2 振实密度:使用10ml 量筒和0.0001g 精密电子天平5.3 电性能与加工性能:制作样品检测(样品电池容量:10000mAh),其中电性能测试方法参照本公司电池相关检测标准。
7附录原材料质量缺陷严重性分级表序号 质量特性质量缺陷严重性分级致命 严重 一般 理 由1 包装外观与产品外观 ★2 振实密度 ★3 粒径 ★ 4比表面★磷酸铁锂质量标准 编 号:版本号:页 码: 共 2页 / 第 2页5 电性能★6 加工性能★7 化学成分★。
浅谈四大正极材料大压实密度
众所周知,压实密度一般受真密度和材料形貌结构的影响。
真密度材料的压实密度主要受真密度影响比较大,不同材料的真密度分别为:钴酸锂:5.1,锰酸锂:4.2,磷酸铁锂3.6,三元材料受组成的不同,真密度有所变化,一般的111型,以美国3M的BC‐618为例,约为4.8,所以按照真密度的由大到小来排列,四种材料的顺序如下:钴酸锂>三元>锰酸锂>磷酸铁锂,这也与目前压实密度的趋势完全一致,可见,真密度是影响一种材料压实的最大影响因素。
形貌结构材料的表面光滑程度,二次颗粒内部空隙的大小,材料的规整程度,这些都是影响材料压实密度的因素,目前的钴酸锂是一次颗粒,这也就不存在二次颗粒内部间隙的影响,我公司的锰酸锂和三元材料也做成了类钴酸锂的一次颗粒(锰酸锂可以成为单晶,三元材料存在争议),也把压实密度分别提高到了锰酸锂(2.9‐3.2),三元(3.7‐3.9),至于磷酸铁锂,(比较特殊,会在倍率性能部分说明)由于材料的纳米化,限制了其压实的进一步提高,粒径分布是比较复杂的因素,合理的粒径分布可以适当的提高压实,这些可以一般可以根据自己的产品作相应的调整。
倍率性能倍率性能属于电化学性能,与材料的客观的压实密度无关,但是考虑到在电池的应用中,就有必要细细说明。
单纯从材料本身的倍率性能而言(排除粒径影响)锰酸锂>钴酸锂>三元材料>磷酸铁锂。
为了保证材料的倍率性能,目前产业化的产品都在工艺上进行了调整,以保证其倍率性能,所以目前的D50一般的范围来说也是和材料自身的倍率性成正比,自身倍率性越好的材料,一般可以做到粒径越大,因为大的粒径可以保证材料的压实密度更高一些(虽然二者比例不是严格的对应),当然,特殊领域的追求高倍率产品属于例外。
所以,我们可以合理认为:倍率性能在一定程度上限制了压实密度的提高。
以上为压实密度的说明,对于一些客户对于目前的一次颗粒产品压实及其倍率性能的疑问,特作如下说明:(补充:我们提高压实的途径:把产品做成类钴酸锂的一次颗粒)单晶一次颗粒的压实密度高于二次颗粒,这是毋庸置疑的,但是带来的新的问题就是可能影响倍率性能,因为倍率性能与锂离子在颗粒内部的传输速率相关性很大,一般粒径越小,传输速率越快(这也是磷酸铁锂必须纳米化的主要原因),普通的二次颗粒的小颗粒都是纳米级或者1微米以下,所以即使二次颗粒的粒径D50大于做到十几甚至几十微米,倍率性能依然不错,但是单晶一次颗粒的另一个好处是,自由长成的晶体表面很光滑,与导电剂接触很紧密,此外,高温下自由长成的晶体内部晶格缺陷很少,使里离子传输更加畅通,此外,我们把粒径做小(小于二次团聚颗粒)也有助于倍率性能的提高。
三代电池正极材料的压实密度
三代电池正极材料的压实密度随着电动汽车等能源储存设备的快速发展,电池技术也得到了长足的进步。
作为电池的重要组成部分,正极材料的性能对电池的能量密度、循环寿命和安全性等方面有着重要影响。
本文将以三代电池正极材料的压实密度为主题,探讨其对电池性能的影响。
我们需要了解什么是正极材料的压实密度。
压实密度是指单位体积正极材料中活性物质的质量。
在电池制备过程中,正极材料通常以粉末的形式存在,通过压实工艺将粉末压缩成片状或块状。
压实密度的大小直接影响到电池的能量密度和功率密度等性能指标。
对于三代电池来说,其正极材料主要有锂镍锰钴氧化物(NMC)、锂铁磷酸铁锂(LFP)和锂钴酸锰(NCM)等。
这些材料具有不同的特点和应用领域,在正极材料的压实密度方面也存在着差异。
NMC材料是目前商业化应用最广泛的正极材料之一。
其具有较高的能量密度和较好的循环寿命,适用于电动汽车等对能量密度要求较高的领域。
NMC材料的压实密度通常在2.8-3.2 g/cm³之间,可以通过调节材料的成分和制备工艺来实现。
LFP材料是一种安全性能较好的正极材料。
由于其晶体结构的稳定性和较低的反应活性,LFP电池具有较高的热稳定性和循环寿命。
LFP材料的压实密度通常在2.8-3.0 g/cm³之间,较NMC材料略低。
NCM材料是一种综合性能较好的正极材料。
其具有较高的能量密度、较好的循环寿命和较低的成本,适用于电动工具和便携式电子设备等领域。
NCM材料的压实密度通常在3.0-3.2 g/cm³之间,与NMC材料相当。
正极材料的压实密度对电池性能有着重要影响。
首先,较高的压实密度可以提高正极材料的电导率和离子扩散速率,从而提高电池的功率密度和循环寿命。
其次,较高的压实密度可以减少正极材料的体积变化,降低电池的膨胀和收缩,提高电池的稳定性和安全性。
此外,较高的压实密度还可以增加正极材料的充放电容量,提高电池的能量密度。
为了提高正极材料的压实密度,研究人员采取了多种方法。
磷酸铁锂材料的各项参数指标对电池的影响万向_刘昊-0 (1)1
物性参数对电池性能的影响
振实密度——极片压实密度 振实密度会对极片的压实密度产生一定影响, 最终体现在电池的能量密度上。振实密度只是材 料形貌和粒度分布的外在表现,不是决定材料和 电池性能的主因。
物性参数对电池性能的影响
粒度分布——加工性能 加工性能 粒度分布 从大量的制浆经验以及行业同行的交流反馈来看, 从大量的制浆经验以及行业同行的交流反馈来看 , 粒度分布几 乎决定了磷酸铁锂材料的加工性能,其关键指标是 乎决定了磷酸铁锂材料的加工性能,其关键指标是D50。 。 钴酸锂、锰酸锂10um ≤D50 ≤ 20um,匀浆涂布没有任何问题; 钴酸锂、锰酸锂 ,匀浆涂布没有任何问题; 磷酸铁锂根据厂家不同的工艺,基本分两种: 磷酸铁锂根据厂家不同的工艺,基本分两种: A:1um ≤D50 ≤ 2.5um,(大多数厂商 大多数厂商) , 大多数厂商 B: 3.5um ≤D50 ≤ 8um,(少数厂商) , 少数厂商) 以上两种材料, 的加工性能要好于 的加工性能要好于A。 以上两种材料,B的加工性能要好于 。 颗粒越小,同等质量的材料的颗粒数量越多, 颗粒越小,同等质量的材料的颗粒数量越多,同样的工艺条件下 分散越困难。 分散越困难。
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磷酸铁锂膜片压实密度
磷酸铁锂膜片压实密度是指磷酸铁锂膜片中物料单位体积内细致颗粒与空隙的密度值。
磷酸铁锂膜片压实密度是控制膜片性能的重要因素,可影响膜片的透气性、水分屏障性和
力学强度等特性。
磷酸铁锂膜片压实密度过高,会降低膜片的透气性、水分屏障性,同时
影响形状稳定性,会使膜片本身变得硬度高,难以加工和低滑;磷酸铁锂膜片压实密度过低,会降低膜片的力学强度,易产生绷缩变形。
因此,磷酸铁锂膜片压实密度控制是制备磷酸铁锂膜片的关键环节,控制膜片力学和
物理性能,特别是透气性和湿气屏障性的决定性因素。
膜片的压实程度及最终的压实密度
与胶体的静电性能有关。
一般来说,高静电性胶体膜片的压实密度会较低,而低静电性胶
体膜片的压实密度会较高;除此之外,胶体的吸水性也会影响膜片的压实密度。
比较吸水
性高的静电性胶体,会使膜片压实程度减小,拉伸性好,甩掉过程容易,但压实密度低;
而比较吸水性低的静电性胶体,会使膜片压实程度增大,拉伸性差,甩掉过程困难,但能
达到较高的压实密度。
此外,磷酸铁锂膜片压实密度与胶浆厚度也有关,胶浆厚度越厚,其压实密度越高;
但同时也会降低膜片的压缩性,难以在膜片两侧实现均匀的缩放。
因此,在实验室条件下,在制备磷酸铁锂膜片时,一般会以胶浆厚度在50mm以下,膜片压实密度在0.8g/cm3以上,从而获得具有优异物理性能和力学强度的膜片。