电解液的用量对锂电池性能有什么影响?
来源:宝鄂实业
2019-12-15 20:39
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电解液的量对锂电池的性能有什么影响?锂离子电解液为密封电池,更容易发生泄漏。第一次效率几乎没有影响。但它缩短了预期寿命。当注液量较少时,电解液的电阻相对增大,会影响第一效率,降低使用寿命。电解液中的含水量主要影响锂电池的传输和电极活性物质的活性,降低容量和寿命。
电解液的量对锂电池的性能有什么影响?
电解质是锂离子迁移和电荷转移的介质。为了保证活性物质的充分利用,需要用线圈芯的空隙填充电解液。各阴极材料的压实密度不同,对电解质用量的要求也不同。一般来说,高致密密度的钴酸锂正极材料的电解液需求量较小,而三元钴酸锂正极系统和低致密密度的锂锰氧化物正极系统的电解液需求量最大。
锂电池电解液。JPG
(1)电解质用量对锂电池容量的影响
容量随着电解质的量增加而增加,最好的锂电池有一个隔膜,它只是湿润。可以看出,电解液体积不够,正极没有完全渗透,隔膜没有渗透,导致内阻大,容量低。电解质含量的增加有利于充分利用活性物质的能力。这说明锂电池容量与电解液的量有很大的关系。电池容量随着电解质的添加而增加,但最终趋于恒定。
(2)电解质用量对锂电池循环性能的影响
电解液量小,电导率降低,循环后内阻迅速增大,加速锂电池局部电解液的分解或挥发,即电池循环性能的劣化率逐渐加快。过多的电解质会增加细胞的副作用和产生更多的气体,从而导致细胞的循环性能下降。此外,也浪费了太多的电解质。由此可见,电解液的量对锂电池的循环性能有显著的影响。电解液过少或过多都不利于电池的循环性能。
(3)电解质用量对锂电池安全性能的影响
电池安全性能好主要是在使用过程中不出现鼓壳和爆炸。锂电池爆炸的原因之一是注射量没有达到技术要求。当电解液过少时,电池内阻大,发热高。温度升高导致电解液气体产生迅速分解,导致膜熔化,导致电池气体膨胀短路爆炸。当采用的电解液和负极材料副反应产生的气体过多时,可以通过加入适量的电解液浸润剂来减少电解液的量,从而减少产生气体过多的问题,提高电池的安全性。但是,当电解液量过大时,充放电过程中产生的气体较大,电池内部压力较大。当电解液的温度很高时,它会与空气接触并着火。
电解质是锂离子电池不可缺少的一部分,是锂离子电池获得高电压、高能量密度、高循环性能等优势的必要条件。电解液的用量对锂电池的电化学性能和安全性能有着重要的影响。太多或太少都是不合适的。需要通过实验来确定适合于阳极和阴极材料以及膜的电解液的量。
锂离子电池电解质的性能要求
(1)离子电导率高,一般可达10-3 ~ 2* 10-3s /cm;锂离子的迁移数应该接近1。
(2)电化学稳定性的电位范围广;必须有0 ~ 5V的电化学稳定窗口;
(3)热稳定性好,工作温度范围广;
(4)化学性能稳定,与电池内的液体收集和活性物质无化学反应;
(5)安全、低毒、生物降解性好。