极片模量对于锂电池的性能、寿命和安全性具有极其关键的影响。 它本质上反映了电极涂层(包含活性物质、导电剂和粘结剂)抵抗外力变形的能力,即其机械刚度。在制造阶段,足够的极片模量至关重要。它能确保电极片在辊压、分切和后续卷绕、叠片等苛刻工艺过程中保持结构完整性,有效抵抗涂层开裂、掉粉和集流体的褶皱或撕裂,从而保障生产良率和一致性。更重要的是,在电池长期循环使用过程中,极片模量的作用更为凸显。充放电时,活性物质会发生显著的体积膨胀与收缩。较高的模量赋予电极结构更强的刚性,能更好地抑制这种反复的体积变化。一方面,它能维持活性颗粒之间以及颗粒与导电网络之间的紧密接触,减少因接触损失导致的界面阻抗增大和容量衰减;另一方面,它能有效缓解体积变化在涂层内部以及涂层、集流体界面处产生的巨大应力累积,显著降低涂层剥离、粉化甚至集流体断裂的风险。这不仅有助于维持电极的结构稳定性和电化学反应的稳定性,提升倍率性能和长期循环寿命,更能从根本上降低因结构失效引发的内短路等安全隐患。因此,优化极片模量是平衡电极加工性能、电化学性能和机械耐久性的核心要素,是提升锂电池综合性能不可或缺的关键指标。 为探究负极极片的弹性模量,本次实验采用苏州利电的粉末压溃测试系统,对两款负极极片进行单次加压测试,记录其应力应变曲线。 1、测试样品:两款不同的负极极片; 2、测试原理:对极片的5个不同点位进行单次下压,记录其应力应变曲线,采用应力/应变方式进行计算每个点位弹性模量。 图1:两款极片单次加压的位移-压力曲线图 图2:两款薄膜样品的模量对比 由上图可知道,两款极片的应力应变曲线均呈现相对线性的趋势。该实验分析取位移为10-30μm间的线段拟合为线性段进行模量计算,应力为压力除以接触面积,应变为形变量除以初始厚度,模量为应力除以应变。对比两款极片的模量可以明显区分样品2的模量大于样品1,可为后续的极片行性能研究提供数据支撑。 极片模量是衡量锂电池电极机械性能的关键参数,它深刻影响着电池的制造工艺、结构稳定性与电化学性能。在电池循环时,极片需承受活性物质嵌锂/脱锂过程中的体积膨胀与收缩,较高的模量意味着更强的结构刚性,能有效抑制电极材料的粉化与集流体的剥离,从而维持导电网络的完整,提升循环寿命。同时,足够刚性的极片也能一定程度上抵御锂枝晶的刺穿,增强安全性。反之,若模量过低,电极结构易在长期运行中失效,导致容量快速衰减和内阻增大。因此,精准调控极片模量是优化电池力学特性与电化学性能、实现高能量密度与长寿命平衡不可或缺的一环。
972
0- 1真空应用设备【2025年12月】
- 2真空配套设备【2025年12月】
- 3真空检漏设备【2025年12月】
- 4真空获得设备【2025年12月】
- 5KYKY钨灯丝扫描电镜
- 6KYKY场发射扫描电镜V02
- 7安东帕在线饮料分析仪样册——饮料生产
- 8四方仪器激光气体分析仪(防爆型)
- 【助力科研】粉末挤出3D打印破解多材料梯度惰性阳极烧结开裂难题,推动无碳铝电解发展
- 粉末挤出3D打印制备难熔金属和先进陶瓷发展趋势
- 顶刊速递|为什么温敏水凝胶的研究进展值得关注?
- 声共振机械合金化 制备Ni-Al反应材料的可行性研究与机理探讨
- 突破肽类高浓度制剂瓶颈 声共振技术实现稳定纳米悬浮
- 常驻顶刊!为何磁性纳米粒子的研究如此“高产”?
- 日本石川擂溃机化学工业实验用装置的高效选择
- 为什么COFs的催化应用近期顶刊不断?
- 从“作用”到“场域”:粉碎技术的范式演进与柯立微能量场理论的构建
- 大明化学氧化铝粉在低温烧结制粉中的应用
- Development, Characterization, and Molecular Dynamics Simulation of Andrographolide Nanosuspensions Utilizing Hummer Acoustic Resonance Technology
- 苏州碳丰科技首席科学家程金生老师以本公司名义在国际上发表关于石墨烯纤维的论文《石墨烯纤维纳米复合材料的合成及氨基酸检测的分析应用》:
- 介可视·散装物料库存管理雷达全景扫描系统在料仓、堆场中的应用
- 磷酸化修饰鬼臼果多糖的制备及生物活性
- DSR论文解读:Advanced Science News 报道中科院长春应化所新型非铂催化材料研究成果
- High-throughput preparation, scale up and solidification of andrographolide nanosuspension using hummer acoustic resonance technology(纳米混悬剂制备的前瞻性技术 - 蜂鸟声共振)

