电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
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锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电解液的用量对锂离子电池性能是什么影响?锂离子电解液对于密封电池来说,多了容易出现漏液。首次效率影响不大。但是会减少寿命。注液量少了,电解液的电阻相对增大,会影响首次的效率,也会降低寿命。电解液中的水含量主要影响锂离子电池的传输和电极活性物质的活性,降低容量和寿命。
电解液的用量对锂离子电池性能是什么影响?
电解液作为锂离子迁移和电荷传递的介质,为确保活性物质得到充足使用,要求电芯卷芯各空隙洋溢电解液。各正极材料压实密度不一样,对电解液量的需求互有差异。一般情况是压实密度大的钴酸锂正极材料电解液的需求小,压实密度低的三元和锰酸锂正极体系电池电解液需求最大。
(1)电解液量对锂离子电池容量的影响
容量随着电解液量的增加而增加,容量最好的锂离子电池是隔膜刚好浸润。可见电解液量不够,正极片浸润不充足,隔膜未浸润,导致内阻偏大,容量发挥较低。电解液量的增加有利于充足利用活性物质的容量。由此说明,锂离子电池容量与电解液量有较大关系,电池容量随着电解液量的增加而增加,但最后基本趋于恒定。
(2)电解液量对锂离子电池循环性能的影响
电解液量较少,导电率降低,循环后内阻增大快,加速锂离子电池局部电解液的分析或挥发,是电池循环性能的恶化速度逐渐加快。电解液过多导致电芯的副反应也相对增加,产气量较多,导致电芯的循环性能下降。再者电解液过量也浪费。由此可见电解液量对锂离子电池的循环性能影响非常分明,电解液过少或过多,都不利于电池的循环性能。
(3)电解液量对锂离子电池安全性能的影响
电池的安全性能好主要是使用过程中不出现鼓壳和爆炸。锂离子电池爆炸的其中一个原由就是注液量达不到工艺要求。当电解液量过少时,电池内阻大,发热多。温度升高导致电解液迅速分析产气,隔膜融化,造成电池气胀短路爆炸。当所采用的电解液与正负极材料发生副反应产气量过多时,可以通过添加适量的电解液浸润剂来减少电解液加入量,从而降低产气过多的问题,提高电池安全性。而当电解液量过多时,充放电过程萌生的气体量大,电池内部压力大,壳体破碎,引起电解液泄露。电解液温度较高时,遇到空气而着火。
电解液是锂电池不可或缺的紧要组成部分,是锂电池获得高电压、高能量密度、高循环性能等优势的必备条件。电解液的量对于锂离子电池的电化学性能、安全性能都有紧要的影响,过多或过少都是不适宜的,需要进行试验确定与正负极材料、隔膜相适应的电解液量。
锂电池电解液的性能要求
(1)离子电导率高,一般应达到10-3~2*10-3S/cm;锂离子迁移数应接近于1;
(2)电化学稳定的电位范围宽;非得有0~5V的电化学稳定窗口;
(3)热稳定好,使用温度范围宽;
(4)化学性能稳定,与电池内集流体和活性物质不发生化学反应;
(5)安全低毒,最好能够生物降解。
总结:影响锂离子电池性能的因素有很多,诸如材料种类、正负极压实密度、水分、涂布面密度及电解液用量等。不同的正负极材料选择适宜的电解液体系,并不能保证锂离子电池具备好的电化学性能,还要依据不同正极材料需求确定恰当的电解液量。
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