压片厚度对电池性能有什么影响?
压片厚度太厚时,容易使电池内活性物质量减少,单位体积的活性物质量的减少和极化电位的增大,从而造成电池的容量降低。
压片厚度太薄时,容易造成电池内的活性物质量增加,极片表面有效面积减小,从而造成活性材料的浪费和大电流的困难。
1.对体积比能量的影响(锂离子电池)
极片厚度差异:相同容量设计下,压实密度越高,极片厚度越小。实验表明,不同压实密度可导致电池厚度差异达0.7mm(占电池厚度10%)。
·体积比能量:压实密度越高,电池体积越小,体积比能量显著提升,是提高锂离子电池能量密度的有效途径。
2.对吸液值的影响(锂离子电池)
·机理:压实密度增加→粒子间隙减小→与电解液接触面积降低→吸液值减少。风险:吸液值过低可能导致电解液浸润不充分,影响离子传输效率。
3.对内阻的影响(锂离子电池)
·导电性提升:压实密度增大→粒子间距离缩短→接触面积增加→导电通道增多→内阻降低。优化方向:适当提高压实密度可改善高倍率放电性能。
4.对倍率性能的影响(锂离子电池)
·非线性关系:压实密度过高或过低均会损害倍率放电性能:
。过低:粒子接触差,内阻升高,放电电压平台下降。。过高:电解液浸润不足,离子传输受阻。
·结论:需根据材料特性(如形貌、粒度)选择最佳压实密度范围。
5.对循环寿命的影响(锂离子电池)
综合作用:吸液值、内阻、倍率性能的差异共同影响循环稳定性。压实密度不当会加速容量衰减,尤其在高倍率循环场
景。