中國(guó)粉體網(wǎng)訊 影響正極極片壓實(shí)密度的主要因素主要有以下四點(diǎn)：①材料真密度②材料形貌③材料粒度分布④極片工藝。
1、材料真密度
幾種商業(yè)正極材料的真密度和目前所能達(dá)到的壓實(shí)密度見(jiàn)表（表中所選三元材料為NCM111），可以看出，幾種材料的真密度：鈷酸鋰＞三元材料＞錳酸鋰＞磷酸鐵鋰，這和壓實(shí)密度的規(guī)律一致。需要指出的是，不同組分三元材料的真密度隨組分的變化而變化。
幾種商業(yè)正極材料的真密度和壓實(shí)密度范圍
2、材料形貌
三元材料和鈷酸鋰的真密度差別并不大，從上表可以看出，NCM111和鈷酸鋰的真密度只差0.3g·cm-3，壓實(shí)密度卻比鈷酸鋰低0.5g·cm-3，甚至更高，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的原因很多，但最主要的原因是鈷酸鋰和三元材料的形貌差別。
目前商業(yè)化的鈷酸鋰是一次顆粒，單晶很大，三元材料則為細(xì)小單晶的二次團(tuán)聚體，如圖所示。從圖中可看出，幾百納米的一次顆粒團(tuán)聚成的三元材料二次球，本身就有很多空隙；而制備成極片后，球和球之間也會(huì)有大量的空隙。以上原因使三元材料的壓實(shí)密度進(jìn)一步降低。
鈷酸鋰和三元材料SEM圖
3、材料粒度分布
等徑球在堆積時(shí)，球體和球體之間會(huì)有大量的空隙，若沒(méi)有合適的小粒徑球來(lái)填補(bǔ)這些空隙，堆積密度就會(huì)很低。所以合適的粒度分布能提高材料的壓實(shí)密度，而不合理的粒度分布則造成壓實(shí)密度顯著降低。
4、極片工藝
極片的面密度，黏結(jié)劑和導(dǎo)電劑的用量都會(huì)影響壓實(shí)密度。常見(jiàn)導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑的真密度見(jiàn)如表。從表中可以看出，
常見(jiàn)導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑的真密度
材料的真密度對(duì)壓實(shí)密度的影響是無(wú)法改變的，但從壓實(shí)密度和真密度的對(duì)比中可以看出，三元材料的壓實(shí)密度還有很大的提升空間。
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。
1、優(yōu)化形貌
常見(jiàn)幾種三元材料的形貌及其極片（輥壓后）的SEM圖如圖所示。其中(a)、(c)、(e)為三種不同形貌的三元材料的SEM圖，放大倍數(shù)相同。(b)、(d)、(f)分別為(a)、(c)、(e)的輥壓后極片低倍SEM圖。
(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。
圖中(a)、(c)、(e)三種形貌的材料對(duì)應(yīng)的壓實(shí)密度結(jié)果對(duì)應(yīng)(g)中的a、c、e。從圖中可以看出，(a)形貌的材料壓實(shí)密度最低，但和(c)的壓實(shí)密度相差不多，(e)的壓實(shí)密度比(a)和(c)的高很多，已經(jīng)達(dá)到3.9g·cm-3。
不同形貌三元材料及其極片SEM圖、壓實(shí)密度對(duì)比
2、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。
