壓(yā)實密度對(duì)鋰(lǐ)電(diàn)池的影響
更新時間(jiān)：2023-02-23 | 點(diǎn)擊率(shuài)：3455
鋰離子電(diàn)池由數十種(zhǒng)材料組成(chéng)，但(dàn)主要材(cái)料(liào)為：正(zhèng)極材料，負極(jí)材(cái)料(liào)，電解液(yè),隔膜，粘結(jié)劑(jì)和集流體，它們對電池性(xìng)能有著不(bù)同程(chéng)度(dù)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)。其中正，負極(jí)材料均為能(néng)使鋰(lǐ)離子(zǐ)可(kě)逆(nì)嵌入一(yī)脫出的(dí)物質(zhì)，對電池的性(xìng)能具有決定性(xìng)影響。正極活(huó)性(xìng)物(wù)質一(yī)般(bān)為嵌鋰過渡金(jīn)屬氧化物，目前所用(yòng)的材料主要是(shì)鈷酸(suān)鋰，鎳(niè)鈷(gǔ)錳(měng)酸(suān)鋰(lǐ)，錳酸鋰等；負極活(huó)性物質(zhì)目前主要采用碳(tàn)材(cái)料（石(shí)墨，中間相(xiāng)碳微(wēi)球等)。電(diàn)解(jiě)液(yè)是(shì)電池的(dí)主(zhǔ)要組成(chéng)部(bù)分(fēn)，其(qí)性質對電池(chí)性能(néng)有較大影響(xiǎng)，故進行(háng)電(diàn)池(chí)設計時應根據電(diàn)極活性物質的性質(zhì)選擇合(hé)適的電解液。
造(zào)成(chéng)不同壓(yā)實密(mì)度下(xià)正極與負極表現差(chà)異的(dí)原(yuán)因是：極片(piàn)在(zài)注入電(diàn)解(jiě)液後，隨著(zhuó)電解(jiě)液的滲透，溶劑(jì)分(fēn)子(zǐ)進(jìn)入極片粒子空(kōng)隙中(zhōng)，占(zhān)據了極(jí)片內部空(kōng)間(jiān)，造成極片體積(jī)增大(dà)；預充(chōng)過程中(zhōng)鋰(lǐ)離子(zǐ)從正極(jí)脫(tuō)出(chū)嵌入(rù)負(fù)極，引起(qǐ)負極(jí)層間距增大而(ér)出(chū)現膨脹，造成負(fù)極片(piàn)反(fǎn)彈幅度明(míng)顯高(gāo)於正極片(piàn)水平。壓(yā)實密(mì)度大的正極片由於粒子(zǐ)緊密(mì)接觸(chù)，內部(bù)空間較(jiào)小，對(duì)電(diàn)解液的(dí)吸(xī)牧(mù)能(néng)力明(míng)顯偏弱，造(zào)成預充時(shí)正(zhèng)負極片(piàn)鋰(lǐ)離子(zǐ)不能得(dé)到較好的嵌(qiàn)入脫出，加之(zhī)粒子過(guò)於(yú)緊(jǐn)密接觸，後相(xiāng)互(hù)間(jiān)產(chǎn)生的應(yīng)力排斥，導(dǎo)致(zhì)正(zhèng)極片反彈水(shuǐ)平偏(piān)高，其對應負極體(tǐ)積變(biàn)化(huà)較(jiào)小。壓(yā)實密(mì)度太(tài)小(xiǎo)，極片(piàn)粒子(zǐ)接觸不緊(jǐn)密，粒子之(zhī)間空餘體積(jī)過(guò)大，電(diàn)解(jiě)液(yè)充(chōng)分進(jìn)入(rù)極片，造成極(jí)片(piàn)體(tǐ)積(jī)膨(péng)脹,大量的鋰(lǐ)離(lí)子嵌入脫出於(yú)負(fù)極(jí)石墨層(céng)和正極(jí)片之(zhī)間(jiān),造成負(fù)極(jí)片(piàn)和正(zhèng)極片體(tǐ)積(jī)均有(yǒu)所增(zēng)大。
磷(lín)酸鐵鋰壓實密度(dù)儀(yí)提供了動(dòng)力鋰離子(zǐ)電池當(dāng)中正(zhèng)負極(jí)材(cái)料壓實(shí)密(mì)度(dù)檢測的(dí)解決(jué)方(fāng)案，可實(shí)現等速(sù)率加荷，等速(sù)率(shuài)變形(xíng)，等速率(shuài)位移等閉環控製。可以(yǐ)根據(jù)材料(liào)設(shè)計不(bù)同(tóng)的過(guò)程控(kòng)製，自(zì)動加(jiā)荷並計算出(chū)壓實(shí)密度(dù)。
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