不同压实密度正极片组成的半电池首次充放电曲线见图6。由图6中放电曲线对比可知，放电比容量在150mAh/g前，正极片涂层压实密度为3.325、3.5和3.675g/cm3时半电池放电曲线基本重合，放电至150mAh/g后出现微小差异。
2.2.2 压实密度对半电池交流阻抗的影响
首次充放电结束后对半电池进行交流阻抗测试，见图7。由图7可知，不同压实密度极片半电池总*流阻抗由低到高的顺序是3.5、3.325 和3.675g/cm3，与半电池放电比容量由高到低顺序一致。说明涂层压实密度对电池内阻有一定影响，电池组分相同的情况下内阻是影响活性物质放电比容量的重要因素。
2.2.3 压实密度对涂层比容量的影响
不同压实密度正极片首次放电涂层平均比容量见表6。由表6可知，压实密度由3.325g/cm3提高到3.5g/cm3时，涂层平均放电比容量提高约0.65%；压实密度由3.5g/cm3提高到3.675g/cm3时，涂层平均放电比容量降低约1.36%。
2.2.4 压实密度对半电池循环性能及电流效率的影响
对不同压实密度极片半电池进行循环测试，测试结果见图8。
图8 不同压实密度极片半电池循环曲线
由图8中放电容量保持率曲线可知，涂层压实密度为3.675g/cm3对应的曲线平稳，经过10次循环后，半电池放电容量保持率由高到低顺序对应的涂层压实密度是3.675、3.5、3.325g/cm3，分别为100.9%、100.1%、99%。说明适当地提高涂层压实密度能够提高电池循环性能，这是因为涂层经过适当辊压后，在循环过程中涂层内部空间结构更稳定，能抵抗活性物质因充放电产生的各向异性应力，有利于保障活性物质与导电剂充分接触及颗粒完整性。由图8中库仑效率曲线可知，循环过程中三种压实密度正极片半电池库仑效率基本一致，经过10次循环后均为99%。
综上所述，由于研究压实密度对正极性能影响时，不同压实密度极片配方组成相同，所以活性物质比容量与涂层比容量变化规律相同。涂层压实密度由3.325g/cm3增加到3.675g/cm3，半电池首次放电活性物质平均放电比容量和库仑效率均出现小幅度先增加后降低的规律，是因为随着压实密度增加，涂层内导电剂之间接触更充分，电池内欧姆极化降低，但是随着压实密度提高，锂离子在涂层内迁移迂曲度及传输阻力增加，电化学极化增大；前10次循环放电容量保持率表现出涂层压实密度越大而越稳定的规律，因为涂层经过适当辊压后，涂层内部空间结构更稳定，能抵抗活性物质因充放电产生的各向异性应力，有利于保障活性物质与导电剂充分接触及颗粒完整性。
3 结论
本文通过半电池，在涂层单面面密度为21mg/cm2，按标称比容量0.1C下，测试和研究了高镍三元正极材料NCM811占涂层含量为90%、93.5%和97.3%时对未辊压极片性能的影响。当 NCM811含量为93.5%时，具有较高的首次活性物质平均放电比容量190.9 mAh/g、首次涂层平均放电比容量178.5mAh/g、放电容量保持率及库仑效率，当NCM811含量达到97.3% 时，因导电剂不足导致数次循环后出现NCM811颗粒严重粉碎化现象。
测试了涂层中NCM811含量为93.5% 时，压实密度为3.325、3.5、3.675g/cm3对极片性能的影响，随着压实密度提高，首次平均放电比容量出现小幅度先增加后降低
的规律，分别为180.3、181.5、179mAh/g，放电容量稳定性随压实密度增加而提高。
文献参考：单颖会,吴涛,林双,战祥连.活性物质比例及压实密度对NCM811正极的影响研究[J].电源技术,2024,48(1):71-78
来源：电池技术TOP
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