據(jù)工信部統(tǒng)計，2023年，我國鋰離子電池產(chǎn)業(yè)延續(xù)增長態(tài)勢，全國鋰離子電池總產(chǎn)量超過940GWh，同比增長25%，行業(yè)總產(chǎn)值超過1.4萬億元。經(jīng)過多年培育發(fā)展，鋰離子電池終于發(fā)展成為萬億產(chǎn)業(yè)。為了規(guī)范鋰離子電池行業(yè)的健康穩(wěn)健發(fā)展，國家相關(guān)部門先后制訂了涉及到鋰離子電池全產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)行業(yè)標準，而相關(guān)電池材料的粒度分布就是其中一項重要檢測指標。下面，我們看一看這些行業(yè)標準對粒度分布的相關(guān)規(guī)定。

▲ 鋰離子電池材料粒度分布要求

電池材料的粒度分布影響電池材料的物理性能及電化學性能，進而影響鋰離子電池的容量、能量密度、充放電性能、循環(huán)性能及安全性能等。

在鋰離子電池材料中，需要檢測粒度的粉體材料主要有正極材料及原材料、負極材料及原材料、導(dǎo)電添加劑、電解質(zhì)、隔膜涂覆材料。

正極材料顆粒的粒徑越小，越有利于Li+的嵌入和脫嵌，有利于提升鋰離子電池的倍率性能；同時，粒徑越小的材料首次容量越高。但是，粒徑越小的材料比表面積越大，顆粒表面能升高，易團聚并與電解液發(fā)生副反應(yīng)，電池內(nèi)阻升高，充放過程中會積聚過多能量，溫度升高，從而導(dǎo)致安全隱患；同時，粒徑越小的材料不可逆容量增加，降低電池的循環(huán)性能。如果材料中混入少數(shù)超大顆粒，會導(dǎo)致在極片生產(chǎn)過程中出現(xiàn)劃痕、斷帶現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

粒徑較小的負極材料具有較大的首次容量，但不可逆容量也較大；隨著粒徑增大，首次充放電容量降低，不可逆容量減少。同時，粒徑越小的顆粒，越有利于Li+的嵌入和脫嵌，有利于提升電池的倍率性能。如果材料中混入少數(shù)超大顆粒，會導(dǎo)致在極片生產(chǎn)過程中出現(xiàn)劃痕、斷帶現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

正極材料和負極材料原料的顆粒的粒徑大小影響到正極材料和負極材料的生產(chǎn)工藝控制及成品性能。比如，三元前驅(qū)體的粒度影響三元材料的煅燒時間及晶粒大小一致性。粒徑越小的前驅(qū)體煅燒時間越短；粒徑分布越窄的前驅(qū)體，煅燒時熱量從材料表面?zhèn)鲗?dǎo)到材料中心的時間一致性越高，晶粒生長時間一致性越高，晶粒大小一致性也越高。碳酸鋰作為正極材料的鋰源材料，粒度大小對正極材料的生產(chǎn)工藝和性能也有著重大影響。

導(dǎo)電添加劑顆粒的粒徑太小，容易發(fā)生團聚，不能與活性物質(zhì)充分接觸，導(dǎo)致導(dǎo)電作用降低；如果粒徑太大，導(dǎo)電添加劑顆粒不能嵌入到活性物質(zhì)中，同樣會降低導(dǎo)電添加劑的導(dǎo)電作用。如果材料中混入少數(shù)超大顆粒，會導(dǎo)致在極片生產(chǎn)過程中出現(xiàn)劃痕、斷帶現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

對于電解液的電解質(zhì)來說，電解質(zhì)顆粒大小越均勻，電解液性能的一致性越好。電解液作為鋰離子電池的血液，承擔著運輸鋰離子的重任，質(zhì)量的好壞直接影響鋰離子電池的電化學性能，并很大程度上影響鋰離子電池的安全性能。

▲ 激光粒度分析儀的原理結(jié)構(gòu)

激光粒度分析儀的易操作性是指操作簡單、故障率低、易于日常維護保養(yǎng)。如果儀器的易操作性不高，即便有良好的測試性能，也不能高效滿足用戶的測試需求。

Topsizer激光粒度分析儀和Topsizer Pus激光粒分析儀就是這樣兩款在鋰離子電池行業(yè)被廣泛應(yīng)用的高性能激光粒度分析儀。量程寬、重現(xiàn)性好、分辨能力強、自動化程度高、故障率低等優(yōu)異性能保證了測試結(jié)果和分析能力，而且與國內(nèi)外、行業(yè)上下游黃金標準保持一致，不僅為用戶節(jié)省了方法開發(fā)和方法轉(zhuǎn)移上的時間和成本，更重要的是可以避免粒徑檢測不準帶來的經(jīng)濟損失和風險，無論在產(chǎn)品研發(fā)、過程控制還是質(zhì)量控制上，都能夠為用戶帶來真正的價值。

▲ 歐美克Topsizer 激光粒度分析儀

▲ 歐美克Topsizer Plus 激光粒度分析儀