影响压实密度的因素

  【锂电世界】 影响正极极片压实密度的因素主要有以下四点：①材料真密度；②材料形貌；③材料粒度分布；④极片工艺。

  (1)材料真密度

  几种商业正极材料的真密度和目前所能达到的压实密度见表1，可以看出，几种材料的真密度：钴酸锂>三元材料>锰酸锂>磷酸铁锂，这和压实密度的规律一致。需要指出的是，不同组分三元材料的真密度随组分的变化而变化，表中所选三元材料为NCM111。

几种商业正极材料的真密度和压实密度范围

    (2)材料形貌
    三元材料和钴酸锂的真密度差别并不大，从表10-5可以看出，NCM111和钴酸锂的真密度只相差0.3g' cm-3，压实密度却比钴酸锂低0.5g．cm-3甚至更商，导致这个结果的原因很多，但最主要的原因是钴酸锂和三元材料的形貌差别。目前商业化的钴酸锂是一次颗粒，单晶很大，三元材料则为细小单晶的二次团聚体，从中可看出，几百纳米的一次颗粒团聚成的三元材料二次球，本身就有很多空隙；而制备成极片后，球和球之间也会有大量的空隙。以上原因使三元材料的压实密度进一步降低。

  (3)材料粒度分布

  三元材料的粒度分布对其压实密度产生影响的原因和三元材料的球形形貌有关，等径球在堆积时，球体和球体之间会有大量的空隙，若没有合适的小粒径球来填补这些空隙，堆积密度就会很低。所以合适的粒度分布能提高材料的压实密度，而不合理的粒度分布则造成压实密度显著降低

  (4)极片工艺
  极片的面密度，黏结剂和导电剂的用量都会影响压实密度。常见导电剂和黏结剂的真密度见表2。从表中可以看出，导电剂和黏结剂的真密度非常低，加入量越多则极片压实密度越低。