壓實(shí)密度對電池性能有什么影響?

壓實(shí)密度分為負密度陽(yáng)極密度和正壓實(shí)密度。在鋰離子電池的設計中，壓實(shí)密度=面密度/(極片軋制后的厚度-集流體厚度)，單位：g/cm3，這是基本定義。

在鋰離子電池的制造中，壓實(shí)密度對電池性能有很大影響。實(shí)驗證明，壓實(shí)密度與片材比容量、效率、內阻和電池循環(huán)性能密切相關(guān)。尋找最佳壓實(shí)密度對于電池設計很重要。一般來(lái)說(shuō)，壓實(shí)密度越高，電池的容量就越大，所以壓實(shí)密度也被認為是材料能量密度的參考指標之一。壓實(shí)密度不僅與顆粒的大小和密度有關(guān)，還與顆粒的級配有關(guān)。通常，致密密度具有良好的顆粒正態(tài)分布?？梢哉J為，在一定的工藝條件下，壓實(shí)密度是鋰離子電池生產(chǎn)中的一個(gè)重要參數。為了提高能量密度，我們一般都希望盡可能提高壓實(shí)密度。下圖為相同厚度控制下的2.7、2.9和3.4g/。從圖中可以看出壓實(shí)密度為cm3時(shí)電極內部微孔尺寸的變化，隨著(zhù)壓實(shí)密度逐漸增大，電極內部微孔尺寸也逐漸減小。

在展開(kāi)的電極中，只有50%的空間被活性物質(zhì)占據，提高壓實(shí)密度可以有效提高電極的體積能量密度和重量能量密度，但這也會(huì )影響電極結構，如孔隙。倍率、比表面積、孔徑分布和曲率也會(huì )影響粘結劑和導電劑在電極中的分布，對鋰離子電池的電化學(xué)性能有顯著(zhù)影響。

高倍率電池與壓實(shí)密度的關(guān)系

高倍率電池的壓實(shí)密度越高，電池的吸液值越小，電極內部結構與電池正負極形狀大小不一有直接關(guān)系。材料均勻地排列在鋁箔和銅箔的表面。壓實(shí)密度的差異改變了顆粒之間的距離和間隙。

壓實(shí)密度越大，顆粒之間的接觸越緊密，顆粒之間的距離和間隙越小。電解液處于液態(tài)，當注入足夠量的電解液時(shí)，電解液會(huì )滲入顆粒之間的間隙，達到飽和狀態(tài)。顆粒之間的距離和間隙越小，與電解液接觸的面積越小，吸收電解液的空間就越小，相應的吸收電解液量也就越小，這意味著(zhù)不同的壓實(shí)密度會(huì )影響電池的吸光度。主要原因。當然，不同的原料也會(huì )由于顆粒形態(tài)和結構粒度的差異而引起不同的吸料值，這方面的影響還有待進(jìn)一步研究。

壓實(shí)密度對高倍率電池容量的影響

高倍率電池的壓實(shí)密度影響電池容量和比能量，相同容量設計，電池質(zhì)量相近;壓實(shí)密度不同，極片的厚度不同，組裝電池的厚度也不同。不同的壓實(shí)密度對電池的厚度影響很大，最大厚度差為0.7mm，為電池厚度的10%;不同壓實(shí)密度對電池LC容量的影響不明顯;厚度變化對電池體積比具有更大的能量。壓實(shí)密度對電池體積的影響在一定程度上改變了電池的體積比能量。

壓實(shí)密度對內阻的影響

高倍率電池壓實(shí)密度對電池內阻的影響，不同壓實(shí)密度對電池內阻的影響，壓實(shí)密度的增加可以在一定程度上降低電池內阻，正負極的影響規律相似。

電池內阻在一定程度上反映了電池內部電導率的差異。在配方和原料相同的條件下，壓實(shí)密度增加，原料顆粒之間的距離減小，接觸概率增加，顆粒之間的接觸面積增加。大的導電橋和通道增加，電池阻抗降低，內阻降低。

高倍率電池壓實(shí)密度對電池高倍率放電性能的影響

壓實(shí)密度過(guò)大或過(guò)小都會(huì )影響高倍率電池的倍率放電性能。因此，為了達到理想的大電流放電性能，壓實(shí)密度存在一個(gè)最佳范圍。

1、壓實(shí)密度過(guò)大，粒子間距離減小，接觸更緊密，電子傳導性增強，但離子運動(dòng)通道減少或阻塞，不利于大量離子的快速運動(dòng)，從而限制其大電流放電和放電時(shí)極化。增大，放電電壓降低，放電容量減小;

2、壓實(shí)密度過(guò)小，顆粒間距離增大，離子通道增加，電解液的吸液量增加，有利于離子的快速運動(dòng)。但由于粒子間距過(guò)大，粒子間的接觸概率和接觸面積降低，不利于電子。導電，電導率降低影響大電流放電，增加放電極化。

因此，合適的壓實(shí)密度范圍可以保證粒子之間充分接觸而不阻塞離子運動(dòng)通道，同時(shí)保證大電流放電時(shí)電子具有良好的導電性和快速的離子運動(dòng)，減少放電極化，提高放電平臺電壓。

壓實(shí)密度對電池高倍率循環(huán)性能的影響

影響高倍率電池循環(huán)性能的因素很多。從不同壓實(shí)密度對高倍率循環(huán)性能的影響來(lái)看，影響程度是顯而易見(jiàn)的。

此外，電池的吸液值、內阻、高倍率放電性能和中值電壓的差異都會(huì )影響鋰離子電池的高倍率循環(huán)性能，這些因素與壓實(shí)密度有一定的相關(guān)性，所以壓實(shí)密度對鋰離子電池的高倍率循環(huán)性能有著(zhù)復雜的影響。

以上就是壓實(shí)密度對電池性能影響的介紹了，相信通過(guò)以上介紹大家對壓實(shí)密度對電池性能有什么影響已經(jīng)有了基本的了解了。