磷酸铁锂（LFP）是锂电池中常用的正极材料，具有高安全性、长循环寿命和低成本等优势。其稳定的橄榄石结构在充放电过程中体积变化小，热稳定性好，降低了热失控风险。虽然能量密度低于三元材料，但LFP更耐过充和高温，适用于电动汽车、储能系统等对安全性和寿命要求高的领域。此外，其无钴特性更环保，适合大规模应用。 对LFP极片设计不同压实密度，主要是为了平衡能量密度、电化学性能和工艺稳定性。高压实密度可提升体积能量密度和电子导电性，但可能因孔隙率不足导致离子传输受阻，影响倍率性能和循环寿命；低压实密度利于电解液浸润和快充，但会牺牲能量密度。此外，压实密度还影响极片机械强度、辊压工艺窗口和安全性，需根据应用场景（如动力电池侧重能量密度，储能电池注重循环寿命）优化。通过实验测试不同压实密度下LFP极片的柔韧性去找到性能最佳点，是LFP电池设计的关键环节之一。 本次实验将选取3款不同压实密度的的LFP极片进行柔韧性的测试。 1、测试设备：采用苏州利电JRR120系列极片柔韧性测试仪，对不同压实密度的LFP极片柔韧性进行测定与评估； 2、测试样品：不同压实密度LFP极片测试，选取3款不同压实密度的LFP极片，将极片裁切成适宜尺寸，放入设备进行测试，得到应力VS应变曲线。 图1：不同LFP极片应力应变曲线 图2：极片压缩后图片（左：小-压实LFP；中：中-压实LFP；右：大-压实LFP） 分析：结合曲线&测试后极片的状态，可以看出小压实的柔韧性越好，未发生断裂，另外2款极片发生明显断裂；且压实密度越大的极片断裂位移越小，说明极片越容易发生断裂，柔韧性越差；即柔韧性：小-压实LFP > 中-压实LFP > 大-压实LFP。 测试不同压实密度LFP极片的柔韧性至关重要，因为极片在电池制造过程中需要经受辊压、分切和卷绕等机械应力，高压实密度可能导致脆性增加而出现裂纹或掉粉，影响生产良率和极片完整性。此外，充放电过程中活性材料的体积变化会使柔韧性不足的极片产生应力积累，导致涂层脱落或集流体分离，进而降低电池循环寿命和安全性能。同时，不同电池工艺（如叠片或卷绕）对极片的弯曲和延展性有特定要求，柔韧性测试能帮助优化压实密度，确保极片在加工和使用过程中保持结构稳定，从而提升电池的整体可靠性和耐久性。
不同压实密度LFP柔韧性测试
2025-11-15
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