Применение лазерного анализатора размера частиц в графитовых материалах

При исследовании, производстве и применении графитовых материалов лазерный анализатор размера частиц в основном используется для определения распределения частиц графита по размерам, что имеет решающее значение для эксплуатационных характеристик и применения графитовых материалов.

1. Определение размера частиц природного и искусственного графита

Натуральный графит: В процессе добычи и переработки исходное распределение частиц по размерам необходимо определить с помощью лазерного анализатора размера частиц, чтобы оценить качество руды и определить параметры процесса дробления и измельчения. Например, природный графит, используемый для изготовления материала отрицательного электрода батареи, должен регулировать размер частиц в определенном диапазоне (например, от 10 до 30мкм), чтобы сбалансировать емкость и продолжительность цикла работы аккумулятора.

Искусственный графит: При синтезе с помощью таких процессов, как высокотемпературное спекание, распределение частиц по размерам напрямую влияет на электропроводность, плотность уплотнения и технологические характеристики материала. Лазерный анализатор размера частиц позволяет отслеживать рост частиц в процессе синтеза, оптимизировать параметры процесса и гарантировать, что размер частиц готового продукта соответствует требованиям (например, размер частиц искусственного графита для литий-ионных аккумуляторов обычно контролируется на уровне 15 ~ 20 мкм).

2. Сортировка и контроль качества графитового порошка

При производстве графитового порошка лазерный анализатор размера частиц может в режиме реального времени отслеживать работу сортировочного оборудования (такого как воздушные мельницы и вибрационные грохоты), чтобы определить, есть ли проблемы с избытком крупных или мелких частиц. Например, графитовый порошок, используемый в области смазки, должен строго контролировать содержание крупных частиц (например, частицы размером более 50 мкм составляют <1%) to avoid wear and tear of equipment; while graphite powder used in conductive coatings needs to have a high proportion of fine particles (such as < 10μm particles account for > 80%) для улучшения проводимости.

3. Влияние размера частиц графита на работу аккумулятора

Как основной материал для отрицательных электродов, гранулометрический состав графита влияет на начальную эффективность зарядки и разряда, срок службы и быстродействие аккумулятора:

Однородность размера частиц: Если разница в размерах частиц велика, мелкие частицы легко заполняют зазор между крупными частицами и увеличивают плотность уплотнения, но это может привести к несогласованности путей диффузии ионов лития и повлиять на стабильность цикла; лазерный анализатор размера частиц может определить диапазон распределения частиц по размерам (например, D10, D50, D90), чтобы помочь оптимизировать формулу.

Контроль мелких частиц: Слишком много мелких частиц (<5μm) can easily cause electrolyte consumption and repeated rupture of SEI membrane, resulting in battery capacity attenuation; by monitoring the fine particle ratio through the laser particle size analyzer, the grinding process can be adjusted to reduce its content.

Чем мельче частицы графита, тем выше производительность и срок службы, но тем ниже эффективность первого этапа и плотность уплотнения, и наоборот. Поэтому очень важно определять распределение частиц графита по размерам, что является одной из функций лазерного анализатора размера частиц. Лазерный анализатор размера частиц обладает такими преимуществами, как простота в эксплуатации, высокая скорость тестирования, хорошая повторяемость и точность. На этот раз Победитель2006 рекомендуется для проверки гранулометрического состава gрафитовый порошок для клиентов.

Ниже приводится информация об измерительном приборе:

Видеозапись измерения частиц выглядит следующим образом：