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(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)。下面，我們看一看這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(fù)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(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

粒徑較小的負(fù)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(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。

正極材料和負(fù)極材料原料的顆粒的粒徑大小影響到正極材料和負(fù)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(yán)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(dān)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)帶來的經(jīng)濟損失和風(fēng)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