鋰離子動(dòng)力電池在制作過程中,壓實(shí)密度對(duì)電池性能有較大的影響。通過實(shí)驗(yàn)證明,壓實(shí)密度與片比容量,效率,內(nèi)阻,以及電池循*環(huán)性能有密切的關(guān)系。
找出壓實(shí)密度對(duì)電池設(shè)計(jì)很重要。一般來(lái)說,壓實(shí)密度越大,電池的容量就能做的越高,所以壓實(shí)密度也被看做材料能**密度的參考指標(biāo)之一。
壓實(shí)密度不光和顆粒的大小、密度有關(guān)系,還和粒子的級(jí)配有關(guān)系,壓實(shí)密度大的一般都有很好的粒子正態(tài)分布。可以認(rèn)為,工藝條件一定的條件下,壓實(shí)密度越大,電池的容量越高。
合適的正極壓實(shí)密度可以獲得電池的放電容量,減小內(nèi)阻,減小極化損失,延長(zhǎng)電池的使用壽命,提高鋰離子電池的利用率。在壓實(shí)密度過大或過小時(shí),不利于鋰離子的嵌入嵌出。
鋰離子電池一般工藝是將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑一起配制漿料,利用涂布設(shè)備在集流體(一般是銅箔或者鋁箔)涂布一層具有一定厚度的漿料,經(jīng)過烘干后再進(jìn)行反面涂布。
經(jīng)過雙面涂布的電極一般會(huì)經(jīng)過一到兩次碾壓,以便控制電極的孔隙率和密度,最后電極會(huì)進(jìn)行分切,并卷繞電芯,最后組合成為電池,經(jīng)過注液化成,就可以用于商業(yè)鋰離子電池。
除了鋰離子電池電極活性物質(zhì)的固有屬性,電極的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)電池的能*密度和電化學(xué)性能也有十分重大的影響。
在未經(jīng)碾壓的電極中,有50%的空間被活性物質(zhì)所占據(jù),提高壓實(shí)密度,可以有效的提高電極的體積能密度和重量能*密度,但是這也會(huì)影響電極結(jié)構(gòu),例如孔隙率、比表面積、孔徑分布和彎曲度等,同時(shí)也會(huì)影響電極中粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑的分布,這會(huì)對(duì)鋰離子電池的電化學(xué)性能產(chǎn)生顯著的影響。