單顆粒力學(xué)性能測試系統(tǒng)

1、產(chǎn)品介紹

單顆粒力學(xué)性能測試系統(tǒng)，可用于材料單個(gè)顆粒（μm級(jí)別）的抗壓強(qiáng)度測試，通過高精度的位移和壓力控制，可采集壓頭加載到單個(gè)顆粒上后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，從曲線的突變點(diǎn)分析顆粒的壓潰力。測試過程中，可以借助光學(xué)顯微鏡觀察顆粒在壓前壓后的形態(tài)、測試顆粒的尺寸信息等。 通過抗壓強(qiáng)度的測試結(jié)果，可以評(píng)估材料顆粒層級(jí)的抗壓性，從而有助于指導(dǎo)研發(fā)人員進(jìn)行材料優(yōu)化和工藝設(shè)計(jì)，提升材料的力學(xué)強(qiáng)度。

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1.1背景

對(duì)電池材料顆粒測試壓潰強(qiáng)度，可用于評(píng)估材料的耐壓性，指導(dǎo)輥壓工藝，且力學(xué)強(qiáng)度高的材料，后續(xù)的循環(huán)穩(wěn)定性也會(huì)較好。

1.2測試對(duì)象

鋰電池正負(fù)極材料（正極：多晶三元、富鋰材料；負(fù)極：硅基、 硬碳等；固態(tài)電解質(zhì)）。

1.3測試顆粒尺寸

單顆粒粒徑大小： 5~50μm。

1.4設(shè)備功能

基本功能：顆粒擠壓，記錄力-位移曲線?尋找“失效”點(diǎn)：顆粒被壓潰（失效）的力。 

功能模塊：位移、壓力、軟件集成控制；顆粒實(shí)時(shí)拍照、錄像。

2、應(yīng)用案例

2.1正極-富鋰錳基層狀氧化物（LLOs）

（a）PLLO和（b）LLO-NP@LPO的單顆粒壓潰測試曲線。（c，d）PLLO和LLO-NP@LPO單顆粒壓潰測試前后的光學(xué)照片。PLLO和LLO-NP@LPO在400個(gè)循環(huán)后的（e, f）SEM, 以及（g, h）TEM圖像。

單顆粒壓潰測定從微觀尺度揭示了正極材料力學(xué)性能與電化學(xué)穩(wěn)定性的內(nèi)在聯(lián)系，不僅為評(píng)估和篩選高性能材料提 供直接判據(jù)，更通過定量化、高精度的測試方法，推動(dòng)表面改性策略的優(yōu)化與電池壽命預(yù)測模型的構(gòu)建，是連接材 料設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用的重要橋梁。

2.2正極-三元材料

2.2.1單顆粒測試

2.2.2粉末測試

2.2.3扣電測試

按照相同的工藝組裝為半電 池后，3.0~4.3V，0.5C， 45℃循環(huán)； B2 樣品的循環(huán)穩(wěn)定性更好。

• B1 和 B2 由不同前驅(qū)體燒結(jié)而成，顆粒粒徑 D50 均為 9.5μm。

•  顆粒破碎過程現(xiàn)象不同，粉體壓實(shí)不同，扣電循 環(huán)性能有差異。

3、型號(hào)及參數(shù)

#顆粒壓潰測試

#顆粒抗壓強(qiáng)度測試

#壓痕儀

#微米級(jí)力學(xué)性能測試

#微小壓縮試驗(yàn)機(jī)

#微小結(jié)構(gòu)強(qiáng)度測試