一种碳负极材料振实密度检测方法技术

本发明专利技术涉及一种碳负极材料振实密度检测方法，包括以下步骤：1)取样，测试样品的有效密度d

【技术实现步骤摘要】
一种碳负极材料振实密度检测方法


[0001]本专利技术涉及一种碳负极材料振实密度检测方法，属于锂离子电池负极材料制备


技术介绍

[0002]目前，应用最多的锂离子电池负极材料为人造石墨或者天然石墨结构的碳负极材料，碳负极材料的振实密度是一项关键的质量指标，直接影响电池的体积能量密度。根据锂离子电池石墨类负极材料(GB/T 24533
‑
2009)，振实密度的检测按照GB/T 5162金属粉末振实密度的测定方法进行。
[0003]负极材料振实密度的大小除了与材料本身的性质(石墨化度和孔隙率)有关外，还与负极材料的颗粒尺寸、粒度分布、团聚状况、颗粒形状有关。在进行质量控制时，对应的工艺流程包括石墨化工艺、整形工艺、分级工艺。但目前的振实密度检测方法无法准确判断影响振实密度大小的具体因素，也就无法从工艺控制上采取针对性的措施进行质量控制。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种碳负极材料振实密度检测方法，具体方案为：
[0005]一种碳负极材料振实密度检测方法，包括以下步骤：
[0006]1)取样，测试样品的有效密度d
t
；
[0007]2)样品均分成A样和B样，A样筛分成粗颗粒、中颗粒、小颗粒，依次测试振实密度得到d1、d2、d3；计算理想堆积状态的振实密度d：
[0008]d＝d1+d2+d3‑
d1*d2/d
t
‑
d1*d3/d
t
‑
>d3*d2/d
t
+d1*d2*d3/(d
t
^2)；
[0009]3)B样进行振实密度测试，得到d0；
[0010]4)计算颗粒流动性能评价指标D1和级配优化评价指标D2：D1＝(d2/d
t
‑
0.4)*10；D2＝d0/((D1‑
0.8)*d)。
[0011]进一步的，d
t
的检测方法为排液法。
[0012]进一步的，粗颗粒的粒径＞18微米，中颗粒的粒径介于12～18微米，小颗粒的粒径＜12微米。
[0013]进一步的，所述d1、d2、d3、d0均通过振实密度仪检测，振实密度仪设有4个量筒，用于检测d1、d2的量筒依次设有第一配重块和第二配重块，检测时先往量筒内装入待检测样品，再将第一配重块或第二配重块放置在样品上部，再进行振实密度检测。
[0014]进一步的，第一配重块或第二配重块的重量依次为m1、m2，A样筛分后对粗颗粒、中颗粒、小颗粒依次称重得到m
11
、m
12
、m
13
，振实密度检测时取样重量为m0，则M1＝m0*(m
12
+m
13
)/m
11
；M2＝m0*m
13
/m
12
。
[0015]进一步的，所述振实密度仪设有4个检测工位，各个检测工位的振动机构为同步驱动。
[0016]进一步的，所述振实密度仪包括底座，底座上活动设置有直线排列的4个量筒，量
筒下方设有凸轮，凸轮连接在同一根转轴上，转轴由电机驱动，其中两个量筒设有配重块，其余两个量筒设有垫块，配重块和垫块均为柱形体；底座上方转动设置有横梁，横梁下部设有4个距离传感器，分别与4个量筒对应设置，用于测试配重块和垫块上表面的高度。
[0017]负极材料涂布并压实以后的面密度大小决定其体积能量比，现有技术中可以用振实密度和压实密度对该指标进行评价，实际振实密度的应用较多。负极材料是一种粉体材料，影响其振实密度的主要因素包括粉体颗粒本身的密度性质、粉体的流动性能、颗粒的级配优化程度。颗粒本身的密度越高、粉体流动性能越好、级配越优，则有利于提高负极材料的振实密度。现有技术中，用来评价颗粒本身密度性质的指标有真密度和有效密度，其中真密度是排除材料闭气孔和开口气孔等所有孔隙以后计算的密度，而有效密度是排除闭气孔以后计算的密度。
[0018]现有技术中有用压实密度与振实密度的比值评价粉体流动性能的指标的方法。压实密度的检测结果受压力大小影响很大，对检测设备的性能要求高，且检测流程较为复杂，数据波动较大。而且，压实密度本身也受颗粒级配的影响较大，不能单独反映流动性能。
[0019]除此之外，没有指标用来反映负极材料的级配优化程度。
[0020]本申请对负极材料流动性能评价指标的检测和计算方法进行改进，尽量排除其他因素的影响，并且引入对负极材料级配优化程度进行评价的指标，可以用来单独分析研究负极材料的流动性能和级配优化程度。有利于根据上述指标变化有针对性的对相应工艺进行改进，从而提高负极材料质量控制的有效性。
附图说明
[0021]图1为本专利技术中振实密度仪的结构示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合具体实例，详细说明本专利技术专利的方案。
[0023]实施例1
[0024]本实施例的一种碳负极材料振实密度检测方法，包括以下步骤：
[0025]1)取样，测试样品的有效密度d
t
；
[0026]2)样品均分成A样和B样，A样筛分成粗颗粒、中颗粒、小颗粒，依次测试振实密度得到d1、d2、d3；计算理想堆积状态的振实密度d：
[0027]d＝d1+d2+d3‑
d1*d2/d
t
‑
d1*d3/d
t
‑
d3*d2/d
t
+d1*d2*d3/(d
t
^2)。
[0028]在理想堆积状态下，大颗粒之间的间隙完全由中颗粒填充，中颗粒之间的间隙完全由小颗粒填充，根据这一堆积模型，可以得出如下等式：
[0029]d1v＝m1；
[0030]d2(v
‑
m1/d
t
)＝m2；
[0031]d3(v
‑
(m1+m2)/d
t
)＝m3；
[0032]d0＝(m1+m2+m3)/v
[0033]＝[(d1v+d2v
‑
m1/d
t
*d2+d3v
‑
m1/d
t
*d3‑
m2/d
t
*d3)]/v＝d1+d2+d3‑
d2/d
t
*(m1/v)
‑
d3/d
t
*(m1/v)
‑
d3/d
t
*(m2/v)
[0034]＝d1+d2+d3‑
d1*d2/d
t
‑
d1*d3/d
t
‑
d3/d
t
*(d2(v
‑
m1/d
t
)/v)
[0035]＝d1+d2+d3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳负极材料振实密度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)取样，测试样品的有效密度d
t
；2)样品均分成A样和B样，A样筛分成粗颗粒、中颗粒、小颗粒，依次测试振实密度得到d1、d2、d3；计算理想堆积状态的振实密度d：d＝d1+d2+d3‑
d1*d2/d
t
‑
d1*d3/d
t
‑
d3*d2/d
t
+d1*d2*d3/(d
t
^2)；3)B样进行振实密度测试，得到d0；4)计算颗粒流动性能评价指标D1和级配优化评价指标D2：D1＝(d2/d
t
‑
0.4)*10；D2＝d0/((D1‑
0.8)*d)。2.根据权利要求1所述的碳负极材料振实密度检测方法，其特征在于：d
t
的检测方法为排液法。3.根据权利要求1所述的碳负极材料振实密度检测方法，其特征在于：粗颗粒的粒径＞18微米，中颗粒的粒径介于12～18微米，小颗粒的粒径＜12微米。4.根据权利要求1所述的碳负极材料振实密度检测方法，其特征在于：所述d1、d2、d3、d0均通过振实密度仪检测，振实密度仪设有4个量筒，用于检测d1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马伟斌，张洋岳，杨锦，张权，
申请(专利权)人：焦作熔创石墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：