石墨作為一種天然的碳材料，憑借其獨特的物理和化學特性，在能源存儲領域，尤其是鋰離子電池（LiB）中，發揮著重要作用。石墨不僅是鋰離子電池中最常用的負極材料，其性能還直接關系到電池的容量、循環壽命和整體效率。在電池制造過程中，石墨粉末的堆密度是一個關鍵參數，它影響電極的填充密度以及電池的體積能量密度。

堆密度是指粉末在自然堆積狀態下的密度，反映了材料的填充能力和壓實性能。對于石墨粉末來說，精確測定其堆密度對優化電極材料制備、提升電池性能具有重要意義。一個準確的堆密度測定結果可以幫助制造商更好地控制電極的體積和質量，從而設計出能量密度更高、循環性能更優的電池。

石墨粉末的堆密度會受到顆粒大小、形狀、表面特性等多種因素的影響，因此，開發出準確、可靠的測定方法對于石墨粉末的質量控制和電池性能優化至關重要。本文科準測控小編將介紹石墨粉末堆密度的測定方法，分析影響堆密度的關鍵因素，并探討其對鋰離子電池性能的影響。

 

一、測試原理

石墨粉末堆密度的測試原理是通過測量在自然堆積狀態下的粉末體積和質量，從而計算出其填充密度，以評估材料的壓實性能和填充能力。

二、測試相關標準

GB/T 5162-2006 《金屬粉末 松裝密度的測定方法》

ASTM B329-14 《使用Scott體積計測定金屬粉末表觀密度的標準測試方法》

ISO 3923-1:2018 《金屬粉末表觀密度的測定 第1部分：漏斗法》

三、測試儀器

1、萬能材料試驗機 

（注：萬能材料試驗機可搭配不同夾具做不同力學實驗）

2、試驗夾具：粉末形成試驗裝置(模具直徑 1/2英寸)

 

3、傳感器：

上部傳感器:100 kN

下部傳感器:100 kN

4、試驗條件

樣品名稱：四種不同粒徑的石墨粉末(A、B、C和D)

試驗速度：5mm/min

樣品質量：稱重至1g±0.005 g

目標值：上部傳感器中高達 50 kN的試驗載荷

四、測試流程

步驟一、設備準備

安裝萬能材料試驗機，確保其配備了適用于粉末成型的試驗裝置（模具直徑為1/2英寸）。確認上下傳感器的容量均為100 kN，并校準至正常工作狀態。

步驟二、樣品準備

稱量四種不同粒徑的石墨粉末樣品（A、B、C和D），每個樣品的質量應控制在1g±0.005 g范圍內。

步驟三、裝載樣品

將1g的石墨粉末樣品均勻放入模具中，確保粉末平整分布。固定好模具，避免在測試過程中發生移位。

步驟四、設定試驗參數

在萬能材料試驗機上設定試驗速度為5mm/min，并設置上部傳感器的目標加載值為50 kN。

步驟五、開始試驗

啟動試驗機，逐步向上部傳感器施加載荷，直至達到50 kN。在此過程中，記錄上下傳感器測得的載荷值。

步驟六、計算載荷平均值

通過讀取上下傳感器的載荷數據，計算上下傳感器載荷的平均值，作為最終的試驗結果。注意，因模具壁面分散壓力可能不同，需關注不同樣品的測試差異。

步驟七、結果分析

比較四種不同粒徑石墨粉末（A、B、C、D）的載荷平均值，記錄和分析其壓縮性能。

 

以上就是小編介紹的石墨粉末堆密度測定內容了，希望可以給大家帶來幫助！如果您還想了解更多關于石墨粉末堆密度測定實驗報告、注意事項和誤差分析，萬能材料試驗機型號規格、使用說明、操作視頻、功率多大、引伸計安裝和精度等問題，歡迎您關注我們，也可以給我們私信和留言，科準測控技術團隊為您免費解答！