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压实密度对电池性能有什么影响?

2021-11-02 06:17:45

压实密度分为负密度阳极密度和正压实密度。在锂离子电池的设计中,压实密度=面密度/(极片轧制后的厚度-集流体厚度),单位:g/cm3,这是基本定义。


在锂离子电池的制造中,压实密度对电池性能有很大影响。实验证明,压实密度与片材比容量、效率、内阻和电池循环性能密切相关。寻找最佳压实密度对于电池设计很重要。一般来说,压实密度越高,电池的容量就越大,所以压实密度也被认为是材料能量密度的参考指标之一。压实密度不仅与颗粒的大小和密度有关,还与颗粒的级配有关。通常,致密密度具有良好的颗粒正态分布。可以认为,在一定的工艺条件下,压实密度是锂离子电池生产中的一个重要参数。为了提高能量密度,我们一般都希望尽可能提高压实密度。下图为相同厚度控制下的2.7、2.9和3.4g/。从图中可以看出压实密度为cm3时电极内部微孔尺寸的变化,随着压实密度逐渐增大,电极内部微孔尺寸也逐渐减小。


压实密度


在展开的电极中,只有50%的空间被活性物质占据,提高压实密度可以有效提高电极的体积能量密度和重量能量密度,但这也会影响电极结构,如孔隙。倍率、比表面积、孔径分布和曲率也会影响粘结剂和导电剂在电极中的分布,对锂离子电池的电化学性能有显着影响。


高倍率电池与压实密度的关系


高倍率电池的压实密度越高,电池的吸液值越小,电极内部结构与电池正负极形状大小不一有直接关系。材料均匀地排列在铝箔和铜箔的表面。压实密度的差异改变了颗粒之间的距离和间隙。


压实密度越大,颗粒之间的接触越紧密,颗粒之间的距离和间隙越小。电解液处于液态,当注入足够量的电解液时,电解液会渗入颗粒之间的间隙,达到饱和状态。颗粒之间的距离和间隙越小,与电解液接触的面积越小,吸收电解液的空间就越小,相应的吸收电解液量也就越小,这意味着不同的压实密度会影响电池的吸光度。主要原因。当然,不同的原料也会由于颗粒形态和结构粒度的差异而引起不同的吸料值,这方面的影响还有待进一步研究。


压实密度对高倍率电池容量的影响


高倍率电池的压实密度影响电池容量和比能量,相同容量设计,电池质量相近;压实密度不同,极片的厚度不同,组装电池的厚度也不同。不同的压实密度对电池的厚度影响很大,最大厚度差为0.7mm,为电池厚度的10%;不同压实密度对电池LC容量的影响不明显;厚度变化对电池体积比具有更大的能量。压实密度对电池体积的影响在一定程度上改变了电池的体积比能量。


压实密度对内阻的影响


高倍率电池压实密度对电池内阻的影响,不同压实密度对电池内阻的影响,压实密度的增加可以在一定程度上降低电池内阻,正负极的影响规律相似。


电池内阻在一定程度上反映了电池内部电导率的差异。在配方和原料相同的条件下,压实密度增加,原料颗粒之间的距离减小,接触概率增加,颗粒之间的接触面积增加。大的导电桥和通道增加,电池阻抗降低,内阻降低。


锂电池


高倍率电池压实密度对电池高倍率放电性能的影响


压实密度过大或过小都会影响高倍率电池的倍率放电性能。因此,为了达到理想的大电流放电性能,压实密度存在一个最佳范围。


1、压实密度过大,粒子间距离减小,接触更紧密,电子传导性增强,但离子运动通道减少或阻塞,不利于大量离子的快速运动,从而限制其大电流放电和放电时极化。增大,放电电压降低,放电容量减小;


2、压实密度过小,颗粒间距离增大,离子通道增加,电解液的吸液量增加,有利于离子的快速运动。但由于粒子间距过大,粒子间的接触概率和接触面积降低,不利于电子。导电,电导率降低影响大电流放电,增加放电极化。


因此,合适的压实密度范围可以保证粒子之间充分接触而不阻塞离子运动通道,同时保证大电流放电时电子具有良好的导电性和快速的离子运动,减少放电极化,提高放电平台电压。


压实密度对电池高倍率循环性能的影响


影响高倍率电池循环性能的因素很多。从不同压实密度对高倍率循环性能的影响来看,影响程度是显而易见的。


此外,电池的吸液值、内阻、高倍率放电性能和中值电压的差异都会影响锂离子电池的高倍率循环性能,这些因素与压实密度有一定的相关性,所以压实密度对锂离子电池的高倍率循环性能有着复杂的影响。


以上就是压实密度对电池性能影响的介绍了,相信通过以上介绍大家对压实密度对电池性能有什么影响已经有了基本的了解了。

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