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電解液量對(duì)電池性能有什么影響?
2017-08-18 09:06:00
關(guān)鍵詞:電解液電池性能

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  不同的正負(fù)極材料選擇合適的電解液體系,并不能保證電池具備好的電化學(xué)性能,還要根據(jù)不同正極材料需求確定恰當(dāng)?shù)碾娊庖毫俊?/p>

  1.電解液量需求的判斷標(biāo)準(zhǔn)

  電解液作為鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì),為確保活性物質(zhì)得到充分應(yīng)用,要求電芯卷芯各空隙充滿電解液。各正極材料壓實(shí)密度不一樣,對(duì)電解液量的需求互有差異。一般情況是壓實(shí)密度大的鈷酸鋰正極材料電解液的需求小,壓實(shí)密度低的三元和錳酸鋰正極體系電池電解液需求最大。

  2.電解液量對(duì)電池性能的影響

  (1)電解液量對(duì)電池容量的影響

  從圖1 看滴加很少的電解液充放電曲線不正常,充電容量遠(yuǎn)大于其他值,放電容量遠(yuǎn)小于其他值。容量隨著電解液量的增加而增加,容量最好的電池是隔膜剛好浸潤(rùn)。可見(jiàn)電解液量不夠,正極片浸潤(rùn)不充分,隔膜未浸潤(rùn),導(dǎo)致內(nèi)阻偏大,容量發(fā)揮較低。電解液量的增加有利于充分利用活性物質(zhì)的容量。由此說(shuō)明,電池容量與電解液量有較大關(guān)系,電池容量隨著電解液量的增加而增加,但最后基本趨于恒定。


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  (2)電解液量對(duì)電池循環(huán)性能的影響

  從圖1看隨著倍率的增加容量差別更明顯,電池的循環(huán)性能變差。電解液量較少,導(dǎo)電率降低,循環(huán)后內(nèi)阻增大快,加速電池局部電解液的分解或揮發(fā),是電池循環(huán)性能的惡化速度逐漸加快。電解液過(guò)多導(dǎo)致電芯的副反應(yīng)也相對(duì)增加,產(chǎn)氣量較多,導(dǎo)致電芯的循環(huán)性能下降。再者電解液過(guò)量也浪費(fèi)。由此可見(jiàn)電解液量對(duì)電池的循環(huán)性能影響非常明顯,電解液過(guò)少或過(guò)多,都不利于電池的循環(huán)性能。

  (3)電解液量對(duì)電池安全性能的影響

  電池的安全性能好主要是使用過(guò)程中不出現(xiàn)鼓殼和爆炸。電池爆炸的其中一個(gè)原因就是注液量達(dá)不到工藝要求。當(dāng)電解液量過(guò)少時(shí),電池內(nèi)阻大,發(fā)熱多。溫度升高導(dǎo)致電解液迅速分解產(chǎn)氣,隔膜融化,造成電池氣脹短路爆炸。當(dāng)所采用的電解液與正負(fù)極材料發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)氣量過(guò)多時(shí),可以通過(guò)添加適量的電解液浸潤(rùn)劑來(lái)減少電解液加入量,從而降低產(chǎn)氣過(guò)多的問(wèn)題,提高電池安全性。而當(dāng)電解液量過(guò)多時(shí),充放電過(guò)程產(chǎn)生的氣體量大,電池內(nèi)部壓力大,殼體破裂,引起電解液泄露。電解液溫度較高時(shí),遇到空氣而著火。

  電解液是鋰離子電池不可或缺的重要組成部分,是鋰離子電池獲得高電壓、高能量密度、高循環(huán)性能等優(yōu)點(diǎn)的必備條件。電解液的量對(duì)于電池的電化學(xué)性能、安全性能都有重要的影響,過(guò)多或過(guò)少都是不合適的,需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定與正負(fù)極材料、隔膜相適應(yīng)的電解液量。

稿件來(lái)源: 鋰電派
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