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微納粒度儀助力電池材料粒度控制解決方案

來(lái)源：

作者：

企業(yè)簡(jiǎn)介：

濟南微納顆粒儀器股份有限公司前身山東建材學(xué)院顆粒測試研究所，創(chuàng )立于1982年，專(zhuān)業(yè)從事顆粒測試方面的研究，先后承擔過(guò)國家“七五”科技攻關(guān)項目，山東省“八五”、“九五”科技攻關(guān)項目，秉承“發(fā)展與普及當代先進(jìn)顆粒測試技術(shù)”的宗旨，在全球范圍內從事顆粒測試相關(guān)儀器的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、檢測至今已三十余年，2014年成功登陸新三板，成為上市企業(yè)。

微納堅持技術(shù)研發(fā)為主導，先后榮獲國家重點(diǎn)新產(chǎn)品，中國首屆科技博覽會(huì )金獎，山東省科技進(jìn)步三等獎，國家高新技術(shù)企業(yè)等榮譽(yù)稱(chēng)號，并通過(guò)了CMC，ISO9001國際質(zhì)量體系，國家科技型中小企業(yè)創(chuàng )新基金項目等認證驗收。公司廣泛開(kāi)展研學(xué)產(chǎn)，任中京教授（首席研發(fā)專(zhuān)家）帶領(lǐng)的研發(fā)團隊，與山東大學(xué)，濟南大學(xué)等國內多所大學(xué)及科研機構建立長(cháng)期的技術(shù)研發(fā)合作，以高等院校為依托，擁有一支高學(xué)歷和高素質(zhì)的科研團隊，涵蓋了光學(xué)、電子、計算機、化工、材料等學(xué)科的專(zhuān)家和教授，共同推進(jìn)激光粒度儀、顆粒圖像儀、在線(xiàn)激光粒度儀和納米激光粒度儀等產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng )新，且達到了國內先進(jìn)水平，為推動(dòng)行業(yè)發(fā)展做出了積極貢獻。

 

     

2014年微納成功登陸證券市場(chǎng) 創(chuàng )始人任中京教授參加敲鐘儀式

 

微納粒度測試中心

 

微納不斷研發(fā)產(chǎn)品升級，以“度萬(wàn)物之微，納四海之闊”的企業(yè)精神，產(chǎn)品涉及三大類(lèi)30多款產(chǎn)品，滿(mǎn)足客戶(hù)不同需求，廣泛應用于醫藥、電池、食品、能源、電子、礦產(chǎn)、軍工等行業(yè)，產(chǎn)品用戶(hù)涵蓋國內外的高校、研究院所、檢測機構、知名企業(yè)等。微納除濟南總部外，還在華北、華南設有直屬辦事處，在西北、西南、華東等地擁有多家合作機構，服務(wù)網(wǎng)絡(luò )遍布全國。同時(shí)微納在全球20多個(gè)國家和地區設立服務(wù)網(wǎng)絡(luò )和代理商，為全球用戶(hù)提供服務(wù)和技術(shù)支持。

 

電池行業(yè)粒度控制：

 

行業(yè)應用背景：

 

近幾年，電池行業(yè)逐漸走向成熟，而伴隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步、成本降低，特別是對綠色新能源的強烈需求，應用于電動(dòng)工具、電動(dòng)汽車(chē)等儲能需求的鋰電池市場(chǎng)正在快速成長(cháng)。鋰電行業(yè)正在快速增長(cháng)，并對多類(lèi)光學(xué)、物性檢測領(lǐng)域的儀器設備的需求更為強烈，要求也越來(lái)越高。對于電池材料來(lái)說(shuō)，粒度、細度的大小是一項很重要的參數。

電池能效性和安全性要求也越來(lái)越高，而這兩種特性的好壞，與正負極材料和隔膜材料的粒度均勻性和顆粒細度（粒度分布）有極大的相關(guān)性。從大量的制漿經(jīng)驗以及行業(yè)交流反饋來(lái)看，諸如鋰鈷氧(LiCoO2)、鋰錳氧(LiMn2O4)、鋰鎳氧(LiNiO2)、鋰鎳鈷錳氧(LiNiCoMnO2)和磷酸鐵鋰(LiFePO4)等多種不同的正極材料，通常采用中值粒徑D50作為關(guān)鍵質(zhì)控指標。粒度和粒徑分布影響著(zhù)鋰電池材料性能的方方面面，特別是在生產(chǎn)流程，粒度粒徑的檢測有助于試驗階段的通過(guò)/失敗檢測、過(guò)程控制、以及每個(gè)工廠(chǎng)的出貨控制。

 

以鋰電池為例，特別是鋰離子電池，在原材料管控階段，主要有三類(lèi)電池材料需要進(jìn)行粒度檢測——正極材料、負極材料和隔膜材料，所需的粒徑檢測范圍在10nm到5mm之間。不同材料不同工藝的產(chǎn)品對原材料的粒徑要求也不盡相同，一般分布在1-20um范圍內。負極材料以石墨為例，當其平均粒徑為16-18um，且粒度分布較為集中時(shí)，電池有較好的初放容量及首次效率。 鋰離子電池的正極材料，粒徑D50是關(guān)鍵性的質(zhì)量控制指標之一，無(wú)論是磷酸鐵鋰電極還是其他主流鋰合金氧化物電極都不例外。D50是表示粒徑大小的典型值，其標準定義是累計分布百分數達到50%時(shí)對應的粒徑值，又名中值粒徑、中位徑。電池正極對原材料的粒徑要求波動(dòng)范圍較大，一般在1-20um之間。具體指標主要受到材料種類(lèi)和工藝要求的雙重限制。此外，隨著(zhù)電池隔膜的厚度要求不斷提高，對其中添加阻燃材料的粒徑要求也隨之不斷提高，常使用的隔膜氧化鋁粒徑從微米級逐漸發(fā)展到亞微米甚至是納米級。隨著(zhù)電池性能提高對材料的粒度要求不斷提高，激光粒度儀發(fā)揮著(zhù)不可替代的作用。

 

測試方法：

激光衍射法

 

激光衍射法的原理是 ：顆粒樣品以合適的濃度分散于適宜的液體或氣體中 ，使其通過(guò)單色光束 ，當光遇到顆粒后以不同角度散射 ，由多元探測器測量散射光 。通過(guò)適當的光學(xué)模型和數學(xué)過(guò)程 ，轉換這些量化的散射數據 ，得到一系列離散的粒徑段上的顆粒體積相對于顆?？傮w積的百分比 ，從而得出顆粒粒度體積分布 。

 

使用儀器：

Winner2000ZD系列智能濕法激光粒度儀

 

Winner2000ZD濕法激光粒度儀采用全方位散射光探測系統，配置高靈敏度環(huán)式光電探測器，光路自動(dòng)對中，測試一鍵操作，提高了測試精度又消除了人為因素的干擾誤差，保證了測試結果的準確度。

儀器優(yōu)勢：

一鍵智能模式

支持一鍵操作，點(diǎn)擊“自動(dòng)測試”，按提示加入樣品后，其他所有操作自動(dòng)完成。

光路自動(dòng)對中

采用精密混合式步進(jìn)電機，微動(dòng)精度達到微米級別，自動(dòng)對中使儀器光路始終處于最佳狀態(tài)。

全內置分散系統

采用自有國家發(fā)明專(zhuān)利（專(zhuān)利號：ZL. 2010 1 0533181.6）技術(shù)濕法顆粒循環(huán)裝置，集機械攪拌、超聲分散、管路循環(huán)

于一體，整體控制協(xié)調性高，防止樣品中大顆粒的二次沉淀。

 

樣品測試實(shí)例：

以某企業(yè)制備的作為負極材料的石墨為例

 

 

測試過(guò)程：

樣品池吸水300ml,自動(dòng)排氣泡；

測試背景，背景穩定后稱(chēng)取樣品加入樣品池；

加入定量分散劑，超聲分散180秒；

一鍵智能測試，60秒即可出結果；

 

 

測試結果：

石墨測試結果見(jiàn)下圖：可以看出此石墨試樣的中位粒徑D50是10.745微米，平均粒徑Dav是12.211微米

 

 

電池材料的粒度分布是產(chǎn)品的一項重要特性，及時(shí)了解和掌握這一信息，可以保證生產(chǎn)出質(zhì)量穩定、均一、高性能的材料，從而保證電池性能的穩定性。

 

粒度檢測服務(wù)

濟南微納顆粒儀器股份有限公司配備了專(zhuān)業(yè)的粒度測試中心，測試中心配套多種粒度測試儀器，可對各種納微米狀態(tài)顆粒，如粉末、霧滴、懸濁液、混懸液、霧滴、氣霧、煙霧、氣溶膠等進(jìn)行粒度分布以及粒形粒貌檢測，出具詳盡專(zhuān)業(yè)的測試報告，為客戶(hù)質(zhì)量控制保駕護航。

 

微納熱線(xiàn)：4000-1919-82  0531-88873312  

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