一般來(lái)說(shuō)，在材料允許的壓實(shí)范圍內(nèi)，極片壓實(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量密度的參考指標(biāo)之一。但是一味的追求高壓實(shí)，不但替身不了電池的比容量，還會(huì)嚴(yán)重降低電池比容量和循環(huán)性能。

壓實(shí)密度越大，材料顆粒之間的擠壓程度會(huì)越大，極片的孔隙度就會(huì)越小，極片的吸收電解液的性能就會(huì)越差，電解液越難以浸潤(rùn)，那么直接的后果就的材料的比容量發(fā)揮較低，電池的保液能力較差，電池循環(huán)過(guò)程中極化就大，衰減就會(huì)較大，內(nèi)阻增加也尤為明顯。因此合適的正極壓實(shí)密度可以增大電池的放電容量，減小內(nèi)阻，減小極化損失，延長(zhǎng)電池的循環(huán)壽命，提高鋰離子電池的利用率。在壓實(shí)密度過(guò)大或過(guò)小時(shí)，不利于鋰離子的嵌入嵌出。那么影響正極極片壓實(shí)密度的壓實(shí)密度有哪些呢？影響壓實(shí)密度的因素

如何提高壓實(shí)密度

目前提高壓實(shí)密度的方法主要從材料形貌、材料粒度分布、極片工藝三方面入手。例如將三元材料的形貌制備成和鈷酸鋰類(lèi)似的大單晶；優(yōu)化三元材料粒度分布；極片制作時(shí)使用導(dǎo)電性好的導(dǎo)電劑以降低導(dǎo)電劑用量，調(diào)漿過(guò)程高速分散，使導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑均勻分散等等。

下面是從優(yōu)化三元材料形貌和粒度方面來(lái)提升三元材料壓實(shí)密度的實(shí)例。

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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優(yōu)化形貌

(a)所示是最常見(jiàn)的三元材料形貌，即小單晶的二次團(tuán)聚體，其輥壓后的極片SEM圖如(b)所示，二次顆粒之間有較大空隙，且部分二次顆粒已經(jīng)被壓碎，部分沒(méi)有接觸到黏結(jié)劑的小單晶已經(jīng)脫落；(c)的形貌為一次單晶三元材料，但比(a)的單晶稍大一些，從其對(duì)應(yīng)極片(d)可以看出，單晶顆粒之間有少量空隙，因?yàn)椴淮嬖诙晤w粒破碎的問(wèn)題，所以只要黏結(jié)劑分散均勻，便不存在單晶從極片脫落的問(wèn)題；(e)雖然也是二次團(tuán)聚體，但是單晶很大，單晶和單晶之間接觸并不是很緊密，從其對(duì)應(yīng)極片(f)可以看出，顆粒和顆粒之間的空隙很少，如果使用高速混合機(jī)來(lái)制備漿料，效果會(huì)更好。

優(yōu)化粒度分布

D50接近的材料，若D10、D90、Dmin、Dmax有差別，也會(huì)造成壓實(shí)密度不同。粒度分布太窄或粒度分布太寬都會(huì)使材料壓實(shí)密度降低。對(duì)于粒度分布的影響，有的電池廠家會(huì)對(duì)正極材料生產(chǎn)商提出要求，而有的電池廠家則通過(guò)混合不同粒度分布的產(chǎn)品來(lái)達(dá)到提高壓實(shí)密度的目的，如圖所示。

過(guò)壓

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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造成三元材料極片過(guò)壓的原因有兩種，一種是電池廠家為了追求電池的高能量密度導(dǎo)致極片過(guò)壓，例·如將壓實(shí)密度只有3.6g·cm–3左右的三元材料壓至3.7g·cm–3甚至更高；另一種是材料廠家制程控制不嚴(yán)格，使不同批次三元材料的壓實(shí)密度不一致，電池廠家未分析材料的具體情況，按照常規(guī)工藝參數(shù)制備極片時(shí)將極片過(guò)壓。

極片過(guò)壓會(huì)造成電池容量降低，循環(huán)惡化，內(nèi)阻增加等問(wèn)題。首先，極片過(guò)壓會(huì)使球形三元材料大面積破碎，新產(chǎn)生的表面有很多脫離了二次球的一次小顆粒，它們要么因?yàn)闆](méi)有接觸到PVDF而從極片上掉落，要么因?yàn)闆](méi)有接觸到導(dǎo)電劑而使極片導(dǎo)電性能局部惡化。新表面的產(chǎn)生也使比表面增大，與電解液的接觸面增大，副反應(yīng)增加，從而造成電池性能降低，如電池氣脹、循環(huán)衰減等。過(guò)壓還會(huì)造成鋁箔變形，極片脆片，容易折斷，電池內(nèi)阻增加。

另外，過(guò)壓的極片中，材料顆粒之間的擠壓程度過(guò)大，造成極片孔隙率低，極片吸收電解液的量也會(huì)降低，電解液難以滲透到極片內(nèi)部，直接的后果就是材料的比容量發(fā)揮變差。保液能力差的電池，循環(huán)過(guò)程中極化很大，衰減很快，內(nèi)阻增加明顯。

極片是否過(guò)壓可以通過(guò)觀察極片是否脆片、做電鏡查看材料是否被破碎、估算極片孔隙率等方法來(lái)判斷。其中極片孔隙率是判斷極片吸液量、吸液速率的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對(duì)電池性能產(chǎn)生直接影響。

極片孔隙率是指極片輥壓后內(nèi)部孔隙的體積占輥壓后極片總體積的百分率。極片孔隙率過(guò)低會(huì)降低電解液量對(duì)極片浸潤(rùn)速率，影響電池性能發(fā)揮，過(guò)高會(huì)降低電池能量密度，浪費(fèi)有效空間。不能為了追求能量密度而過(guò)度提高壓實(shí)密度?？紫堵实臏y(cè)試可以采用壓汞法、氮吸附、吸液法、估算法等，壓汞法為常用方法。吸液法具體操作步驟如下：裁取適量極片，并計(jì)量所述極片的質(zhì)量m；計(jì)量所述極片的體積V；將所述極片放置到容器中，所述容器內(nèi)設(shè)置有電解液或其他溶劑（溶劑密度為ρ），將所述極片完全浸泡，并浸泡一定時(shí)間；取出所述極片，放置于濾紙上，吸拭至恒重，計(jì)量所述極片的質(zhì)量m1；根據(jù)公式ε=（m1–m）/ρV×100％，計(jì)算極片的孔隙率ε。估算法較為簡(jiǎn)單，根據(jù)材料的真密度與極片壓實(shí)密度的差值可以估算極片的孔隙率。