电解液不足对电池有哪些危害?
来源:宝鄂实业
2020-01-15 11:18
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电解液注液量的“略少、少、严重少”这是一般说法,没有严格要求。电解液即使是略少,电池也已经是不良品了。电解液略少的电芯,不容易被发现,这个时候,电芯的容量和内阻都是正常的,检测出电解液略少电芯有三类方法:拆电芯、称重、测试。
拆电芯:此时满充负极会出现类似于下面图片的样子:
拆开属于破坏性试验且一次只能检测一个电芯,虽然可以直观和准确的确定问题,但实际用此方法筛选电芯的基本不用。
称重:这一方法准确性较低,因为极片、铝塑膜等也会有重量差异;电解液既然是“略少”,那么实际每个电芯的保液量也就不会差距很大,这样其他材料的重量差异,很可能大于电解液重量的差异。当然,可以通过注液时实测每个电芯的注液量或者保液量来准确的、及时的得知问题电芯,但是与其对全电芯称重,不如增加注液设备的准确性和优化工艺,从而治标治本。
测试:这个是问题的重点,用何种测试方法能够筛选出电解液“略少”的电芯,等价于电解液“略少”的电芯会有何种异常。目前文武仅知道两种方法可以测出容量、内阻皆正常的,但是电解液却略少的电芯。这两个方法分别是:循环、倍率放电平台。
循环,可以说是检查锂离子电池电性能的终极方法,纵观锂离子电池材料和制成时的近乎无数种的异常,绝大多数的最终影响都是两个字:循环。电解液略少时,容量或是说正极克发挥是正常的,前几十次循环的话,容量并不会明显衰减;随着电解液缺失的程度的加重,能够保持较高容量保持率的循环次数会逐渐减少;或者说,电解液“略少”中电解液相对较多的电芯,可能会以正常容量衰减速率循环几十次甚至上百次才会明显衰减;电解液“略少”中电解液相对较少的电芯,可能循环十次二十次容量就开始明显跳水。但不论在容量跳水前电芯能按正常容量衰减速度循环多少次,跳水开始后,电芯的容量都会快速衰减;衰减过程中,电芯的表现是能充入容量,但是放出容量较低(很像气数已尽的人“有进气儿没出气儿”的样子哦),如果做充电容量/放电容量图的话,跳水期间二者的比值会明显高于1;跳水之后,电芯的容量并不会马上降为0,而是相对稳定的维持在其初始容量的20%~40%中的位置一段时间;再往后,文武就没有测过了。以下是一个因电解液不足而容量跳水的电芯的循环容量曲线和C/D曲线,
循环性能的降低,是电解液缺失的一个必然结果,只要电解液的量足够维持电芯循环到规格书中规定的循环次数,就可以认为电解液是充足的。但是,循环性能无法作为筛选电解液量少的电芯的手段,原因很简单,不再多说。倍率放电平台,这里所说的平台,一定要是相对较高倍率的平台,
0.2C/0.5C是看不出来差异的。文武比较了同设计下,实际平均保液量分别为0.002g/mAh和0.0023g/mAh两批电芯的0.5C/3.6V、1C/3.6V和2C/3.4V的平台容量,二者0.5C平台几乎一致,但电解液充足的第二组1C和2C平台容量要高于电解液不足的第一组约8%(文武做的是容量型卷绕软包电芯,倍率型或者叠片电芯所用测试倍率肯定要再高才可以)。与全检称重、测循环、拆电芯相比,用高倍率放电对比平台容量这一方法预测电解液略少的电芯,可行性显然更大。但问题是,对于制成较差的厂子,高倍率下,电芯平台容量本身就可能相差很多,这样的话定标准是很难的。