分析水分含量对磷酸铁锂电池性能的影响
来源：宝鄂实业
2019-12-29 14:16
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水分含量对磷酸铁锂电池性能的影响。水作为电解液中的微量元素，对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。锂离子电池是一个比较复杂的化学体系，这些化学体系的反应过程和结果都接近水。因此，在磷酸铁锂电池的制造过程中，有必要严格控制环境湿度以及阳极材料和电解液的水分含量。
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水分含量对磷酸铁锂电池性能的影响
在制造磷酸铁锂电池的过程中，有很多东西必须严格控制，一是灰尘，二是金属颗粒，三是水。水对锂电池组影响较大，主要造成以下不良后果:
1. 如果水含量过高，电解液与水发生反应，产生微量有害气体，对注液室环境产生不利影响;这也会影响电解液本身的质量，导致磷酸铁锂电池组的性能较差，并使电池铆钉生锈。
2. 水与电解质中的一种成分发生反应，产生有害气体。当有足够的水，电池内部的压力会增加，导致电池的应变和变形。如果是手机电池，那就是外壳。当内部压力过高时，电池有爆裂的危险，容易造成电解液飞溅，电池碎片伤人。
3.锂电池内部水分过多;电解液中活性成分的流失，以及锂离子的流失，使得锂离子在电池负极板中发生不可逆的化学反应。当锂离子被消耗时，电池的能量降低。
4. 使用26650电池供电。它本来可以在充满电后使用1小时。
5. 当锂电池内部有大量的水时，电池内部的电解液与水发生反应，产生气体和氢氟酸。氢氟酸是一种腐蚀性很强的酸，它会腐蚀电池内部的金属部件，最终导致电池漏液。如果电池泄漏，电池的性能迅速下降，电解液腐蚀用户的机器，导致更危险的故障。
7. 电池内部压力过大。水与电解质中的一种成分发生反应，形成有害气体。当有足够的水，电池内部的压力增加，导致它变形。当内部压力更大时，电池有爆裂的危险，导致电解液飞溅，电池碎片受伤。
水分对磷酸铁锂电池内阻的影响
随着磷酸铁锂电池含水量的增加，其内阻不断增大。造成电池内阻差异的主要因素如下:
1. SEI膜的差异导致了电池内阻的差异。在电解液溶剂体系中，微量水可以形成以Li2CO3为主的SEI膜，该膜稳定性好，密度均匀，内阻小。
2. 当系统含水量大于成膜所需时，在成膜表面会产生POF3和LiF沉积，导致电池内阻增大。
水分对电池循环容量衰减的影响
锂电池容量衰减随含水率的增加而逐渐减小。这与SEI膜的密度和均匀性有关。当SEI膜均匀致密时，电解液溶剂不易嵌入负极，占据了Li 10的嵌入空位，因此容量衰减很小。相反，当SEI膜局部不致密、不均匀时，Li 10嵌入的人体空间相对容易被电解液溶剂占据。LieC03是均匀致密SEI膜形成过程中最重要的组成部分。在电解液-溶剂体系中，当含水率过高时，SEI膜局部不致密、不均匀，体积衰减增大。
水分含量对电池厚度的影响
随着水分含量的增加，电池的厚度也会增加。当含湿时，这是因为在成膜过程中会产生CO2、CO等气体。当有太多的水时，多余的水继续与LiPF6反应生成HF气体。电池内部气体的产生关系到电池的安全。
