麥奇克激光粒度儀 | 鋰電池材料粒度表征的理想選擇

摘要

在鋰電池的制造過程中，原材料的粒度分布是影響電池性能和工藝穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。正極材料（如磷酸鐵鋰）和負(fù)極材料（如石墨）的粒徑大小及分布直接影響電池的比容量、倍率性能、循環(huán)壽命和安全性。粒度分布決定了材料的離子和電子傳輸效率，影響漿料的分散性、涂布均勻性和壓實(shí)密度，進(jìn)而影響電池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和能量密度。

通過測(cè)量原材料的粒度分布，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料質(zhì)量的精準(zhǔn)控制，確保不同批次之間的一致性，并為材料設(shè)計(jì)與工藝優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。合理控制粒度分布是提升電化學(xué)性能，降低缺陷率，實(shí)現(xiàn)高性能鋰電池制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

本文通過麥奇克激光粒度儀（型號(hào)：SYNC）對(duì)鋰離子電池核心原材料（磷酸鐵鋰（LFP）、三元材料及石墨）的粒度分布進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，客觀記錄了不同材料的粒徑特征參數(shù)。

采用麥奇克激光粒度儀（型號(hào)： SYNC）對(duì)三種原材料進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試條件為：

分散介質(zhì)：去離子水（折射率1.333）；

分散劑：六偏磷酸鈉，NP40等；

測(cè)試結(jié)果如下：

表1. 磷酸鐵鋰粒度測(cè)試結(jié)果（單位：um）

圖1. 磷酸鐵鋰（LPF）

表2. 三元材料粒度測(cè)試結(jié)果（單位：um）

圖2. 三元（NCM）

表3. 石墨粒度測(cè)試結(jié)果（單位：um）

圖3. 石墨

通過激光粒度儀的測(cè)試，明確了三種電池原材料的粒度分布特征：

① 磷酸鐵鋰（LFP）的粒度集中于0.201~5.19 μm，平均粒徑1.21 μm；

② 三元材料的粒度分布于1.42~15.12 μm，平均粒徑4.01 μm；

③ 石墨的粒度分布于6.03~50.01 μm，平均粒徑16.78 μm。

以上數(shù)據(jù)為后續(xù)材料加工工藝參數(shù)優(yōu)化及電池制備過程提供了客觀、可靠的依據(jù)。

結(jié)論

麥奇克（Microtrac）SYNC激光粒度儀，憑借先進(jìn)的激光衍射技術(shù)與智能化分析系統(tǒng)，成為鋰電池材料粒度表征的理想工具。

麥奇克（Microtrac）

SYNC 激光粒度儀

五大優(yōu)勢(shì)

① 高精度與高重復(fù)性

基于激光衍射與米氏理論，測(cè)量精度高，重復(fù)性好，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

② 寬量程覆蓋與多參數(shù)輸出

麥奇克激光粒度儀的測(cè)量范圍0.01-4000μm，支持體積分布、數(shù)量分布、D10/D50/D90等多種粒度參數(shù)。

③ 快速高效，適合批量檢測(cè)

濕法模塊全自動(dòng)化，測(cè)試時(shí)間1~3分鐘，干法最低10s，顯著提升檢測(cè)效率，適合批量篩查與生產(chǎn)質(zhì)控。

④ 適應(yīng)復(fù)雜分散狀態(tài)

可在濕法條件下模擬電池漿料分散狀態(tài)，精準(zhǔn)評(píng)估顆粒分布與分散均勻性，同時(shí)具備出色的有機(jī)溶劑耐受能力，適用于NMP等復(fù)雜體系。

⑤ 低樣品消耗與環(huán)保性

測(cè)試所需樣品量少，濕法可選配微量樣品池，特別適用于高價(jià)值材料檢測(cè)；干法測(cè)試無需化學(xué)試劑，符合綠色制造理念。

參考文獻(xiàn)

1.GB/T 19077-2024 粒度分析 激光衍射法