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电解液对电池低温性能的影响有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-05-15 09:30    点击量:
1.1 电导率
电导率是衡量电解液性能的一个重要参数,它决定了电极的内阻和倍率特性,较高的电导率是实现锂离子蓄电池良好低温性能的必要条件。从有机溶剂方面来讲,影响电导率的主要因素是溶剂的介电常数和粘度。溶剂介电常数越大,锂离子与阴离子间的静电作用力越弱,锂盐就越容易离解,自由离子的数目增多。溶剂的粘度主要影响自由离子的迁移率,粘度越大,迁移率越小,电导率越小;反之则相反。
1.2 固体电解质相界面(SEI膜)
电解液组成不仅决定lr电解液的离子电导率还影响着SEI膜的形成。SEI膜的性质,如孔隙牢、电子和离子电导率,对电池的不可逆容量、低温性能、循环性能和安全性能都有重要影响。优良的SE1膜应具有有机溶剂不溶性,允许 比较自由地进出电极而溶剂分子却无法穿越,从而阻止溶剂分子共插对电极破坏,提高电极循环寿命。在锂离子蓄电池电解液中加入适量的成膜添加剂,降低SEI膜电阻,能改善电池的低温性能。
2 ·电极材料颗粒度对低温性能的影响
通过减小电极材料的粒径,电池低温性能得到了明显的改善。
3 ·电荷传递电阻对低温性能的影响
锂离子蓄电池充放电过程除了包括锂离子在固相 液相的传输过程,还包括电极/电解液界面的电荷传递过程,表征该过程所受的阻 大小称为电荷传递电阻,义称为电化学反应电阻。电化学反应电阻愈大,说明电化学反应愈不容易进行,或者说产生同样的电流,电化学反应电阻愈大,所需要的过电位愈大,即需要的推动力愈大。
影响锂离子蓄电池低温性能的因素较为复杂,目前也没有统一定论。SEI膜电阻、界面电荷传递电阻和锂离子存电极内部的扩散系数等,在特定体系中都可能成为影响钾离子蓄电池低温性能的主要因素。另外如电池的结构设计,电极材料颗粒度,制备工艺,电解液,正负极材料,电极表面积和孔隙率,电极密度和厚度,粘结剂对电解液的亲合力,隔膜的孔隙率和润湿性等,这些因素在特殊情况下都有可能成为影响锂离子蓄电池低温性能的主要因素。