粉末电阻率&压实密度仪

产品介绍：

粉末电阻仪&压实密度仪结合高精度压力控制、厚度和电阻测试系统，可同步测量粉末的电阻率与压实密度，助力材料性能评估及批次稳定性监控。粉末电阻仪&压实密度仪采用四探针和两探针双模式自由切换，支持高达350MPa的超宽加压范围和1200MΩ的电阻测量范围，覆盖锂（钠）电正负极粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）、导电剂、固态电解质粉末及其他微米级粉末材料等的测试需求。准确测试粉体的电阻率和压实密度，用于材料研发和粉体材料的批次稳定性监测。

主要特点：
1、超宽加压范围(**350MPa)与超宽电阻测量范围(1200MΩ);
2、电阻测量时，两探针和四探针双原理自由切换；
3、全自动测试软件，参数自由设置，一键开启；
4、实时监控并输出压力、压强、环境温度、环境湿度、厚度、电阻、电阻率、电导率、压实密度等参数曲线，并自动保存测试数据。
5、粉末多种测试模式：加压、单点卸压、稳态卸压；
6、配备经第三方计量院校准的标准厚度块和电阻块。

一、粉末电阻的重要意义

锂离子电池倍率性能与电池电阻息息相关，电池电阻包含离子电阻和电子电阻，其中离子电阻主要指锂离子在电极孔隙中的电解液中传输电阻、锂离子通过SEI膜的电阻、锂离子与电子在活性材料/SEI膜界面的电荷转移电阻以及锂离子在活性材料内部的固相扩散电阻，电子电阻主要指正负极活性材料电阻、集流体电阻、活性材料之间接触电阻、活性材料与集流体接触电阻以及极耳焊接电阻等。在实际电池研发以及生产过程中，离子电阻部分需在电池成品端进行评估，而电子电阻部分可在材料及极片端进行快速评估，因此，材料和极片电子电阻的准确评估，对成品电芯的电阻预估有重要意义。

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

二、测量系统分析MSA

测试条件：5 个样品，3 名操作员，每人每样测试3次

  

  

• 粉末电阻仪：GRR-Excellent

• 压实密度仪：GRR-Excellent

三、应用案例

案例1.钴酸锂材料评估：评估材料改性后粉末电性能(LCO粉末)

  

测试模式：变压测试

参数：10~200MPa,每隔5MPa采点，保压10s;

结果：改性后的粉末电导率，在压实密度大于3.87g/cm3(施加压强>75MPa)时，电导率有了极大提升。

可评估改性的有效性。

案例2.镍钴锰材料评估，粉末电导率与极片电导率相关性：不同镍含量的三元材料改性（三元NCM材料）

 

结果分析：

• 调整三元材料中的Ni含量，测试粉末电导率可发现：随着Ni含量的增加，粉末电导率增加；

• 对比三种不同Ni含量的三元极片，同样可得到随着Ni含量的增加，极片电导率增加；

  粉末电导率和极片电导率有相同的趋势!

案例3.镍钴锰铝材料评估：3种NCMA粉末电导率与极片电导率相关性（四元NCMA材料）

 

结果分析：

• 对比三种不同改性条件的四元粉末和极片，均表现出电导率趋势为：NCMA-1>NCMA-2>NCMA-3;

• NCMA-3在粉末状态时比前两种样品电导率小很多，但在极片层级却表现出小的差异，这可能与极片中加入导电剂有关，缩小了粉末之间的差异；

  粉末电导率和极片电导率有相同的趋势!

案例4.磷酸铁锂材料评估：4种粉末电导率与极片电导率相关性（LFP材料）

 

结果分析：

对比四种不同改性条件的LFP粉末和极片，均表现出电导率趋势为：LFP-1>LFP-2>LFP-3>LFP-4。

粉末电导率和极片电导率有相同的趋势!

案例5.石墨材料评估，压实密度：平行样测试5次（天然石墨材料）

测试参数：卸压模式：20~200MPa,每隔20MPa采点，保压30S,卸压3MPa,保压10s

结果分析：

• 5个平行样品在整个压强范围内压密COV均小于0.1%,说明设备重复性好；

• 随着压强的增大，石墨材料的压实密度逐渐增大，并趋于平缓；

• 加压和卸压的粉末厚度反弹量在80MPa时达到**值，说明此条件是粉末**能承受的压强，过大时很可能会破坏材料结构；

案例6.炭材料评估，压实密度Vs电导率：平行样测试5次（活性炭材料）

• 测试参数：卸压模式：10~200MPa,每隔10MPa采点，保压10s

• 结果分析：5个平行样品在整个压强范围内压密COV均小于0.3%,说明设备重复性好；随着压强的增大，炭材料的压实密度逐渐增大，压密范围在0.5~0.9 g/cm3;

四、参数