FT4 粉體流變儀作為通用型儀器，可用于濕法和干法鋰離子電池的生產。全面的粉體流動分析，有助于提高電池效率，優化電極堆積密度，延長電池壽命；控制濕法生產工藝中漿料的團聚和分散性。

本應用案例中使用 FT4 粉體流變儀制定質量標準，用于提高使用含活性材料漿料的濕法工藝的電極生產收率。

確定粉體的規格標準

鋰電池作為一項先進技術，在可再生、可持續的工業電氣化解決方案中發揮了關鍵的作用。高能量密度、功率密度和長循環壽命推動了它們在汽車、電網儲能和消費電子領域的應用，有望在未來幾年進一步推動增長。

圖 1 顯示了鋰電池生產過程。在涂布、延展和干燥步驟之前，正極和負極活性材料均加工成漿料。后續步驟依賴于工藝初始漿料的質量。

漿料的特性取決于混合過程中活性物質、粘合劑和溶劑的行為。確保高收率的關鍵特性是顆粒的細度、粘度和固含量。固含量（活性物質）的均勻分散以及團聚最小化對高質量的終產品而言是十分重要的。

本應用案例說明了 FT4 粉體流變儀如何確定電池電極材料的關鍵屬性，從而確定可靠的粉體規格。

正極粉體表征的案例研究

汽車工業中常用的正極材料是磷酸鐵鋰（LFP）。即使化學性質保持不變，不同批次 LFP 的物理性能變化也會影響生產表現和收率。在本案例研究中，三個不同供應商的 LFP 在生產過程中的表現不同，導致了質量和收率的差異。使用 FT4 粉體流變儀分析每批樣品，確定能否通過流變特性判定優質的原料。

兩種流變特性：比流動能和透氣性，都會影響粉體的混合和分散。

比流動能（SE）量化了顆粒間機械咬合和摩擦的程度。規則、球狀的顆粒通常具有較低的值。

透氣性描述了粉體釋放或夾帶空氣的難易程度。較高的壓降值說明透氣性較低。

圖 2 顯示了三個批次的 SE 值。批次 1 較低的值說明顆粒間機械咬合和摩擦作用減少。表明顆粒不易團聚，可以更均勻地分散。生產經驗說明批次 1 獲得的漿料更均勻，從而生產得到更高收率的電極。批次 2 和批次 3 的 SE 值更高，在生產中表現不一致，發生故障導致系統停機和規格不符。

圖 3 顯示三種材料的透氣性，使用壓降表示。批次 1 的實際壓降值最高，說明透氣性較小。在這種情況下，較高的壓降說明粉床有效堆積，限制了空氣的傳輸。通常與材料的流動性和高效分散相關，驗證了加工表現與 SE 值的相關性。

結論 

結果顯示透氣性較低，機械咬合和摩擦程度較小的粉體能夠生產得到均勻的漿料，有利于提高收率。FT4 粉體流變儀通過多元表征準確量化粉體的特性，從而精確定義優質產品對應的粉體規格標準。

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