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电池博客

电池性能的提高:锂电池的非水溶液电解液一般还应满足以下基本要求

来源:宝鄂实业    2019-07-02 19:54    点击量:
锂电中,由于使用电导率低的有机电解液,因而要求电极的面积大,而且电池装配时采用卷式结构,电池性能的提高不仅对电极材料提出了新的要求,而且对电极制造过程使用的黏结剂也提出了新的指标。就锂电池来说,对黏结剂的性能要求如下七个要求:

①在干燥和除水过程中加热到130~180℃情况下仍能保持相当高的热稳定性;

②能被有机电解液所润湿;

③具有良好的加工性能;

④不易燃烧;

⑤对电解液中的添加剂,如LiClO4、LiPF6等以及副产物LiOH、LiCO3等比较稳定;

⑥具有比较高的电子离子导电性;

⑦用量少,价格低廉。

隔膜本身既是电子的非良导体,同时具有电解质离子通过的特性。隔膜材料必须具备良好的化学、电化学稳定性,良好的力学性能以及在反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性等。常见的隔膜有聚丙烯和聚乙烯多孔膜,对隔膜的基本要求是在电解液中稳定高。
由于聚乙烯、聚丙烯微孔膜具有较高孔隙率、较低的电阻、较高的抗撕裂强度、较好的抗酸碱能力、良好的弹性及对非质子溶剂的保持性能,故商品化锂电池的隔膜材料主要采用聚乙烯、聚丙烯微孔膜。
聚乙烯、聚丙烯隔膜存在对电解质亲和性较差的缺陷,对此,需要对其进行改性,如在聚乙烯、聚丙烯微孔膜的表面接枝亲水性单体或改变电解质中的有机溶剂等。目前所用到的聚烯烃隔膜厚度都较薄。采用其他材料作为锂电池隔膜,如有人研究发现,纤维素复合膜材料具有锂离子传导性良好及力学强度佳等性能,亦作为锂电池隔膜材料。

用于锂电的非水溶液电解液一般还应满足以下基本要求:

①高的热稳定性,在较宽的温度范围内不发生分解;

②较宽的电化学窗口,在较宽的电压范围内保持电化学性能的稳定;

③与锂电池其他部分例如电极材料、电极集流体和隔膜等具有良好的相容性;

④组成电解质的任一组分易于制备或购买;

⑤能最佳程度促进电极可逆反应的进行。