在科路得科博士上篇文章《你的材料，能抗住1000000000Pa的压强吗？》中，科博士从电子电导、离子电导、材料颗粒结构的完整性、电池的倍率性能四个方面，介绍了压实密度的影响，并且重点指出：在做实用化的电极材料开发时，必须考虑材料本身的抗压能力，即材料在巨大压强下必须保持结构的完整性；否则很难应用于实际生产中，这一点对于广大科研工作者在开发材料过程中需要慎重考虑。既然压实密度有这么多影响，那对于实际的全电池设计，该如何选取了？科博士将在本文中慢慢道来。
高校和科研机构在采用扣式电池进行研究时，很多时候涂布烘干之后的极片，只是简单的辊压一下(不具体控制压实密度)，或者有些同学干脆就不辊压，然后直接组装成电池进行测试。虽然不辊压也可以测试出电池性能，但是通过上篇科博士的分析，大家已经知道了不同的压实密度的影响，为了让科研和实用能够更接近，辊压这个工序还是必不可少。同时，科博士提醒大家，为了数据更为严谨和可靠，尽量保证涂布的重量和压实密度在一个水平，这样才便于比较材料的首次充放电容量，首次效率以及循环和倍率。扣式电池测评只需要保持压实密度在同一个水平，那实际应用的软包全电池，是如何考虑的了？
这可就需要从电池的应用来进行考虑了。我们都知道，电池的应用场景是非常多的，有的适用于手机电池，有的适用于无人机，有的应用在储能电站等，不同的应用就需要进行差异化的设计，因此科博士通过能量型，倍率型，长寿命型三种应用来为大家解读压实的差异化设计。
图一 手机，无人机，储能电池实物图
第一种能量型设计，也就是需求能量密度越高越好（能量密度包括体积能量密度和重量能量密度，本文以体积能量密度进行讲述），比如我们的手机都在不断追求薄型化，多功能化，而屏幕却做得越来越大，耗电量都在不断的提升，这就要求手机电池在体积缩小的情况下还能放出更多的电量，那压实密度的设计如何体现了？
从下面图中我们可以看出，同样型号的电池，采用不同的压实密度设计，高压实能量密度较低压实提高~13%，容量提高~13%，长度延长~14%，将电池极片展开，我们就可以清楚看到差异，由于体积固定，当我们将正负极极片压实密度提高，极片的厚度将减薄，长度有了增长空间，同时也放入了更多的正负极材料，释放出更多的容量，进而也提升了电池的体积能量密度。
图二 不同压实密度设计对电池的影响
第二种倍率型设计，需求放电倍率越大越好，比如无人机在爬升过程就需要更高功率的输出，如下图，压实密度与倍率存在一个最优值，说明压实密度较低时，虽然电解液可以充分的浸润在颗粒周围，但是由于导电网络接触点少，此时电子电导成为倍率的一个控制因数，而当压实密度在最大值时，此时电子传导非常通畅，然后由于孔隙的降低，导致电解液吸收量减少，离子传输通道减少，此时离子传导成为了瓶颈。所以，一个合适的压实密度，既保证电子传输通畅，同时满足离子传导能力才能促成高倍率的最优条件。
图三 钴酸锂压实密度与极片电阻和孔隙率的关系
最后一种长寿命型设计，顾名思义，要求循环次数越多越好，例如储能电池，10年以上的寿命，每天充放电一次，也就意味着循环寿命接近4000次。在电池的整个循环过程中，内阻在不断的增加，电解液在不断的消耗(特别是负极由于SEI的不断破坏和修复，在负极消耗最快)，循环保持率不断下降。了解这个背景之后，我们就知道，正极和负极的压实密度不能按照能量型设计，需要下调压实密度，保证长循环过程有足够的电解液消耗。从而保证电池内阻不会急剧增加导致循环衰减。(不同压实密度对应的循环性能)
图四 循环性能与不同负极压实密度(保液)的关系
本讲中科路得科博士按照三种不同的应用给大家进行压实密度选取的讲解，设计思路是对的，但是由于全电池是一个系统工程，在做一些设计时需要进行全面考量，例如能量型设计中，上篇科博士有提到不同的材料，压实密度极限有差异，过大的压实会导致材料结构的破坏，此外，随着锂离子电池行业铝箔厚度越用越薄，例如采用12um铝箔时，钴酸锂压实4.2g/cc没有问题，但是采用9um铝箔时，压实过大会导致铝箔延展过渡，极片脆裂，因此科博士希望广大科粉在科研过程活学活用，权衡考虑，让自己的科研成果更快推向实用化。
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