[发明专利]一种用于粉体物料的压实密度的测试方法

说明书

本发明涉及锂离子电池的测试设备技术领域，特别涉及一种用于粉体物料的压实密度的测试方法。所述测试方法包括以下步骤：S1：称量待测的所述粉体物料的质量m；S2：通过压力机(4)将待测的所述粉体物料进行压块处理，以得到横截面积为S的压实后的块体物料(1)；S3：测量所述块体物料(1)的高度h；S4：计算所述粉体物料的压实密度ρ，其中，ρ＝m/(h×S)。本发明所述的一种用于粉体物料的压实密度的测试方法，通过压力机直接将粉体物料进行压块处理以得到压实后的块体物料，具有操作简单、制样时间短、方便快捷等优势，并且测量数据少，有利于测试的快速进行。

技术领域

本发明涉及锂离子电池的测试设备技术领域，特别涉及一种用于粉体物料的压实密度的测试方法。

背景技术

21世纪以来，全球经济飞速发展，汽车产业也蒸蒸日上，随之而来的是交通堵塞、环境污染、化石能源匮乏等现实问题。电动汽车的出现，既可以降低人们对化石能源的依赖，又可以减小尾气对环境的污染。相对于现有的燃料电池、太阳能电池、全固态电池而言，二次锂离子电池具有开路电压高、能量密度高、寿命长、无污染及自放电小等优点，被认为是最理想的能量储存和转换装置，因此，锂离子电池更适合作为电动汽车的动力输出。

随着科技的发展，人们对锂离子电池的体积能量密度要求越来越高，而选用高压实密度的材料可以有效的提高电池体系的体积能量密度。随着高镍和硅等新材料的使用，锂离子电池在制备过程中越来越多的引入了包覆、掺杂、纳米化等加工技术，这就导致了锂离子电池难以确定最佳的压实密度。

目前，锂离子电池的压实密度通常采用传统的压实密度测量方法进行测量，具体而言，锂离子电池的压实密度的传统测量方法包括以下步骤：

Sa：制备浆料，具体地，Sa1：将粘结剂(聚偏氟乙烯等)添加到溶剂(N-甲基吡咯烷酮)中，搅拌均匀，直至粘结剂(聚偏氟乙烯等)完全溶解，得到一定浓度的胶液；Sa2，在步骤Sa1得到的胶液中加入导电剂，继续搅拌均匀，直至导电剂完全溶解；Sa3，在步骤Sa1得到的胶液中加入活性物质(锂电池的正极材料，或者是，锂电池的负极材料)，继续搅拌均匀，以得到一定浓度的浆料；

Sb：制备极片，具体地，将步骤Sa3得到的浆料均匀的涂敷在基材(铜箔或铝箔)上，以形成极片；

Sc：干燥极片，具体地，将步骤Sb得到的极片放置在烘箱中进行干燥处理，直至所述极片完全干燥为止；

Sd：冲取试样极片和试样基材，并计算试样极片所涂敷的浆料的面密度ρ_面，具体的，通过冲片机分别对步骤Sc中得到的极片以及步骤Sb中所采用的基材进行冲片处理，以得到横截面积为S的试样极片和试样基材，并称取所述试样极片的质量m_极片以及所述试样极片的质量m_基材，计算得到所述试样极片所涂敷的浆料的面密度ρ_面，其中，ρ_面＝(m_极片-m_基材)/S；

Se：辊压试样极片，具体的，通过对辊机将步骤Sd得到的试样极片进行辊压处理，以得到压实后的试样极片；

Sf：测量试样极片所涂敷的浆料的厚度h，具体的，通过螺旋测微仪测量步骤Se得到的压实后的试样极片的厚度h_极片，通过螺旋测微仪测量步骤Sd得到的压实后的试样基材的厚度h_基材，计算试样极片所涂敷的浆料的厚度h＝h_极片-h_基材；

Sg：计算试样极片所涂敷的浆料的压实密度ρ，其中，ρ＝ρ_面/h。

可以看出，锂离子电池的压实密度通常采用传统的压实密度测量方法进行测量时，在测量过程中需要通过浆料制备、浆料涂覆、极片干燥、辊压等多步复杂工艺，导致测量周期长，工艺复杂，浪费人力物力。

发明内容