電解液的用量對鋰電池性能有哪些影響

來源：存能電氣  日期：2019-08-12 10:34  瀏覽量：次

　　電解液的用量對鋰電池性能有哪些影響？鋰離子電解液對于密封電池來說，多了容易出現漏液。首次效率影響不大。但是會減少壽命。注液量少了，電解液的電阻相對增大，會影響首次的效率，也會降低壽命。電解液中的水含量主要影響鋰電池的傳輸和電極活性物質的活性，降低容量和壽命。

　　電解液的用量對鋰電池性能有哪些影響？

　　電解液作為鋰離子遷移和電荷傳遞的介質，為確保活性物質得到充分應用，要求電芯卷芯各空隙充滿電解液。各正極材料壓實密度不一樣，對電解液量的需求互有差異。一般情況是壓實密度大的鈷酸鋰正極材料電解液的需求小，壓實密度低的三元和錳酸鋰正極體系電池電解液需求最大。

　　（1）電解液量對鋰電池容量的影響

　　容量隨著電解液量的增加而增加，容量最好的鋰電池是隔膜剛好浸潤。可見電解液量不夠，正極片浸潤不充分，隔膜未浸潤，導致內阻偏大，容量發揮較低。電解液量的增加有利于充分利用活性物質的容量。由此說明，鋰電池容量與電解液量有較大關系，電池容量隨著電解液量的增加而增加，但最后基本趨于恒定。

　　（2）電解液量對鋰電池循環性能的影響

　　電解液量較少，導電率降低，循環后內阻增大快，加速鋰電池局部電解液的分解或揮發，是電池循環性能的惡化速度逐漸加快。電解液過多導致電芯的副反應也相對增加，產氣量較多，導致電芯的循環性能下降。再者電解液過量也浪費。由此可見電解液量對鋰電池的循環性能影響非常明顯，電解液過少或過多，都不利于電池的循環性能。

　　（3）電解液量對鋰電池安全性能的影響

　　電池的安全性能好主要是使用過程中不出現鼓殼和爆炸。鋰電池爆炸的其中一個原因就是注液量達不到工藝要求。當電解液量過少時，電池內阻大，發熱多。溫度升高導致電解液迅速分解產氣，隔膜融化，造成電池氣脹短路爆炸。當所采用的電解液與正負極材料發生副反應產氣量過多時，可以通過添加適量的電解液浸潤劑來減少電解液加入量，從而降低產氣過多的問題，提高電池安全性。而當電解液量過多時，充放電過程產生的氣體量大，電池內部壓力大，殼體破裂，引起電解液泄露。電解液溫度較高時，遇到空氣而著火。

　　電解液是鋰離子電池不可或缺的重要組成部分，是鋰離子電池獲得高電壓、高能量密度、高循環性能等優點的必備條件。電解液的量對于鋰電池的電化學性能、安全性能都有重要的影響，過多或過少都是不合適的，需要進行實驗確定與正負極材料、隔膜相適應的電解液量。

　　鋰離子電池電解液的性能要求

　　(1)離子電導率高，一般應達到10-3～2*10-3S/cm;鋰離子遷移數應接近于1;

　　(2)電化學穩定的電位范圍寬;必須有0～5V的電化學穩定窗口;

　　(3)熱穩定好，使用溫度范圍寬;

　　(4)化學性能穩定，與電池內集流體和活性物質不發生化學反應;

　　(5)安全低毒，最好能夠生物降解。

　　總結：影響鋰電池性能的因素有很多,諸如材料種類、正負極壓實密度、水分、涂布面密度及電解液用量等。不同的正負極材料選擇合適的電解液體系，并不能保證鋰電池具備好的電化學性能，還要根據不同正極材料需求確定恰當的電解液量。