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不同的三元材料耐壓性能評估

利電 2025-04-03 | 閱讀：487

01、前言

三元材料作為鋰電池正極材料，由于其有比容量高、良好的倍率性能、較好的循環(huán)穩(wěn)定性等諸多優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于電動汽車、手機、平板電腦、筆記本電腦等各種場景中。

隨著技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用要求的提高，確保材料在實際應(yīng)用中的可靠性、穩(wěn)定性與安全性，三元材料耐壓性能檢測變得尤為重要。在材料顆粒層級進(jìn)顆粒的壓潰強度測試，不僅對保障電池結(jié)構(gòu)完整性、評估電池循環(huán)壽命、確保電池安全性、推動材料研發(fā)創(chuàng)新等有重要的意義，還可以幫助企業(yè)根據(jù)材料耐壓特性選擇合適的生產(chǎn)工藝參數(shù)。如在電極制作的輥壓工序中，依據(jù)材料耐壓性調(diào)整壓力，既保證壓實密度，又防止材料受損，提升電池能量密度和生產(chǎn)質(zhì)量，同時還能降低研發(fā)與生產(chǎn)成本，減少因材料耐壓性不足導(dǎo)致的生產(chǎn)損耗和次品率，提高生產(chǎn)效率。

本次研究選取不同的三元粉末，采用蘇州利電PMNS-100粉末壓潰測試儀器，對材料的壓潰性能展開驗證。

02、測試方案

①測試設(shè)備：采用蘇州利電的PMNS-100粉末壓潰測試系統(tǒng)，對不同三元粉末的耐壓性能進(jìn)行測定與評估。

②測試樣品：選取3種不同的三元粉末，選擇粒徑在13μm左右的顆粒進(jìn)行測試。

03、測試結(jié)果分析

圖1.不同三元粉末耐壓性能應(yīng)力應(yīng)變曲線&散點圖

圖2.樣品壓潰前后圖片

分析：由散點圖可知，3款三元粉末在壓潰過程中表現(xiàn)出明顯差異，且壓潰力大小呈現(xiàn)為 NCM-3 > NCM- 2> NCM-1。

04、結(jié)論

測試結(jié)果表明，不同三元材料在耐壓性方面存在顯著區(qū)別。不同耐壓性的三元材料適用于不同電池應(yīng)用場景。高耐壓材料用于高壓密的電極結(jié)構(gòu)，既能能維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，又能保障電池性能和安全性。低耐壓但其他性能優(yōu)的材料用于對壓實密度要求不高的場景，實現(xiàn)性能和成本的平衡。

因此，對材料展開壓潰力測試是有必要的，合適的壓潰力可以確保在電池充放電體積變化產(chǎn)生壓力時，材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止電池短路、熱失控等問題，延長電池使用壽命，提高電池安全性和可靠性。

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