锂电池电解液主要成分和用量的计算方法
来源：宝鄂实业
2020-01-01 21:09
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锂电池电解液主要成分和用量的计算方法。电解质作为锂电池的重要组成部分，在锂离子电池的循环功能和能量密度中起着不可替代的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等效益的保证。锂电池电解液的市场前景非常广阔。今天，小编就来谈谈蓄电池电解液的主要组成和用量的计算方法。
锂电池电解液的主要组成部分
锂电池电解液主要由三部分组成，主要有溶剂、锂盐、添加剂。在这些成分中，添加最多的添加剂可以添加到单一电解质中，尽管与其他成分相比，添加的量仍然很小。
溶剂
电解液中的溶剂主要用于溶解锂盐。电解液中的主要溶剂为环碳酸酯(PC、EC)。链碳酸盐(DEC, DMC, EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)
锂
高质量的锂盐对锂电池的能量密度、功率密度、宽电化学窗口、循环寿命和安全性能有很大的影响。锂盐中常见的元素有LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6等。
添加剂
添加剂种类繁多，不同的添加剂具有不同的功能。添加剂的添加量虽少，但对锂电池的性能和效果有不同的影响。添加剂种类主要有薄膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂等。
锂电池电解液。JPG
锂电池电解质组成的三种常见类型
1. 碳酸乙烯基:分子式C3H4O3
透明无色液体(>35℃)，常温结晶固体。沸点:248℃/760mmHg, 243-244℃/740mmHg。闪点:160℃;密度:1.3218;折射率:1.4158 (50℃);熔点:35-38℃;本品为聚丙烯腈和聚氯乙烯的优良溶剂。在电池工业中，可作为锂电池电解液的优良溶剂。
2. 碳酸丙烯酯:C4H6O3
无色无味，或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与***、丙酮、苯等混溶。它是极好的极性溶剂。本产品主要用于聚合物加工、气体分离工艺、电化学等，尤其适用于石油化工企业从天然气、合成氨原料中吸收二氧化碳，也可作为增塑剂、纺丝溶剂、烯烃、芳烃抽提剂等。
3.碳酸二乙酯:CH3OCOOCH3
无色液体，有轻微气味;1.33 kPa / 23.8℃的蒸汽压;闪点25℃，熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性:不溶于水，易溶于醇、酮、酯等有机溶剂，主要用途:作为溶剂和用于有机合成。
锂电池电解液消耗的计算
锂电池是由正极和负极板、膜、电解液和外壳电极耳等辅助材料组成。电池电极涂层可视为一种复合材料，主要由三部分组成:(1)活性物质颗粒;(2)导电剂与粘结剂混合的组成相;(3)孔隙需要补充电解质。膜也是多孔的。一方面，它使电子绝缘。另一方面，孔隙需要被电解质填满，以便锂离子通过。
锂电池的电解液体积主要需要填充电极板和膜上的孔隙，孔隙体积是电解液消耗的体积，即:
锂电池电解液体积=正板孔体积+负板孔体积+隔膜孔体积
极片和隔膜的孔隙体积计算如下:
板材的孔隙体积=(长×宽×各板材涂层厚度)×板材数量×孔隙率
隔膜的孔隙体积=隔膜的面积×厚度×孔隙度
考虑到除了电池电池外，外壳内部还有未填充的空间(也可以根据电池设计来计算)，这些地方会有剩余的电解质，即:
实际锂电池电解液体积=全部孔隙体积+剩余电解液体积
硬壳电池的剩余体积较大，实际电解液量远远大于理论值。软包电池的剩余空间一般。
