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粉末電阻率&壓實密度儀

產品介紹：

粉末電阻儀&壓實密度儀結合高精度壓力控制、厚度和電阻測試系統，可同步測量粉末的電阻率與壓實密度，助力材料性能評估及批次穩定性監控。粉末電阻儀&壓實密度儀采用四探針和兩探針雙模式自由切換，支持高達350MPa的超寬加壓范圍和1200MΩ的電阻測量范圍，覆蓋鋰（鈉）電正負極粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）、導電劑、固態電解質粉末及其他微米級粉末材料等的測試需求。準確測試粉體的電阻率和壓實密度，用于材料研發和粉體材料的批次穩定性監測。

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主要特點：
1、超寬加壓范圍(**350MPa)與超寬電阻測量范圍(1200MΩ);
2、電阻測量時，兩探針和四探針雙原理自由切換；
3、全自動測試軟件，參數自由設置，一鍵開啟；
4、實時監控并輸出壓力、壓強、環境溫度、環境濕度、厚度、電阻、電阻率、電導率、壓實密度等參數曲線，并自動保存測試數據。
5、粉末多種測試模式：加壓、單點卸壓、穩態卸壓；
6、配備經第三方計量院校準的標準厚度塊和電阻塊。

一、粉末電阻的重要意義

鋰離子電池倍率性能與電池電阻息息相關，電池電阻包含離子電阻和電子電阻，其中離子電阻主要指鋰離子在電極孔隙中的電解液中傳輸電阻、鋰離子通過SEI膜的電阻、鋰離子與電子在活性材料/SEI膜界面的電荷轉移電阻以及鋰離子在活性材料內部的固相擴散電阻，電子電阻主要指正負極活性材料電阻、集流體電阻、活性材料之間接觸電阻、活性材料與集流體接觸電阻以及極耳焊接電阻等。在實際電池研發以及生產過程中，離子電阻部分需在電池成品端進行評估，而電子電阻部分可在材料及極片端進行快速評估，因此，材料和極片電子電阻的準確評估，對成品電芯的電阻預估有重要意義。

B.G.Westphal et al.Journal of Energy Storage 2017,11,76-85

二、測量系統分析MSA

測試條件：5 個樣品，3 名操作員，每人每樣測試3次    

• 粉末電阻儀：GRR-Excellent

• 壓實密度儀：GRR-Excellent

三、應用案例

案例1.鈷酸鋰材料評估：評估材料改性后粉末電性能(LCO粉末)

測試模式：變壓測試

參數：10~200MPa,每隔5MPa采點，保壓10s;

結果：改性后的粉末電導率，在壓實密度大于3.87g/cm3(施加壓強>75MPa)時，電導率有了極大提升。

可評估改性的有效性。

案例2.鎳鈷錳材料評估，粉末電導率與極片電導率相關性：不同鎳含量的三元材料改性（三元NCM材料）

結果分析：

• 調整三元材料中的Ni含量，測試粉末電導率可發現：隨著Ni含量的增加，粉末電導率增加；

• 對比三種不同Ni含量的三元極片，同樣可得到隨著Ni含量的增加，極片電導率增加；

  粉末電導率和極片電導率有相同的趨勢!

案例3.鎳鈷錳鋁材料評估：3種NCMA粉末電導率與極片電導率相關性（四元NCMA材料）

結果分析：

• 對比三種不同改性條件的四元粉末和極片，均表現出電導率趨勢為：NCMA-1>NCMA-2>NCMA-3;

• NCMA-3在粉末狀態時比前兩種樣品電導率小很多，但在極片層級卻表現出小的差異，這可能與極片中加入導電劑有關，縮小了粉末之間的差異；

  粉末電導率和極片電導率有相同的趨勢!

案例4.磷酸鐵鋰材料評估：4種粉末電導率與極片電導率相關性（LFP材料）

結果分析：

對比四種不同改性條件的LFP粉末和極片，均表現出電導率趨勢為：LFP-1>LFP-2>LFP-3>LFP-4。

粉末電導率和極片電導率有相同的趨勢!

案例5.石墨材料評估，壓實密度：平行樣測試5次（天然石墨材料）

測試參數：卸壓模式：20~200MPa,每隔20MPa采點，保壓30S,卸壓3MPa,保壓10s

結果分析：

• 5個平行樣品在整個壓強范圍內壓密COV均小于0.1%,說明設備重復性好；

• 隨著壓強的增大，石墨材料的壓實密度逐漸增大，并趨于平緩；

• 加壓和卸壓的粉末厚度反彈量在80MPa時達到**值，說明此條件是粉末**能承受的壓強，過大時很可能會破壞材料結構；

案例6.炭材料評估，壓實密度Vs電導率：平行樣測試5次（活性炭材料）

• 測試參數：卸壓模式：10~200MPa,每隔10MPa采點，保壓10s

• 結果分析：5個平行樣品在整個壓強范圍內壓密COV均小于0.3%,說明設備重復性好；隨著壓強的增大，炭材料的壓實密度逐漸增大，壓密范圍在0.5~0.9 g/cm3;

四、參數