三元材料作为锂电池正极材料,由于其有比容量高、良好的倍率性能、较好的循环稳定性等诸多优点,被广泛应用于电动汽车、手机、平板电脑、笔记本电脑等各种场景中。 随着技术发展与应用要求的提高,确保材料在实际应用中的可靠性、稳定性与安全性,三元材料耐压性能检测变得尤为重要。在材料颗粒层级进颗粒的压溃强度测试,不仅对保障电池结构完整性、评估电池循环寿命、确保电池安全性、推动材料研发创新等有重要的意义,还可以帮助企业根据材料耐压特性选择合适的生产工艺参数。如在电极制作的辊压工序中,依据材料耐压性调整压力,既保证压实密度,又防止材料受损,提升电池能量密度和生产质量,同时还能降低研发与生产成本,减少因材料耐压性不足导致的生产损耗和次品率,提高生产效率。 本次研究选取不同的三元粉末,采用苏州利电PMNS-100粉末压溃测试仪器,对材料的压溃性能展开验证。 ①测试设备:采用苏州利电的PMNS-100粉末压溃测试系统,对不同三元粉末的耐压性能进行测定与评估。 ②测试样品:选取3种不同的三元粉末,选择粒径在13μm左右的颗粒进行测试。 图1.不同三元粉末耐压性能应力应变曲线&散点图 图2.样品压溃前后图片 分析:由散点图可知,3款三元粉末在压溃过程中表现出明显差异,且压溃力大小呈现为 NCM-3 > NCM- 2> NCM-1。 测试结果表明,不同三元材料在耐压性方面存在显著区别。不同耐压性的三元材料适用于不同电池应用场景。高耐压材料用于高压密的电极结构,既能能维持结构稳定,又能保障电池性能和安全性。低耐压但其他性能优的材料用于对压实密度要求不高的场景,实现性能和成本的平衡。 因此,对材料展开压溃力测试是有必要的,合适的压溃力可以确保在电池充放电体积变化产生压力时,材料结构稳定,防止电池短路、热失控等问题,延长电池使用寿命,提高电池安全性和可靠性。
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