电解液的用量对锂离子电池性能有什么影响?
电解液作为锂离子迁移和电荷传递的介质,为确保活性物质得到充分应用,要求电芯卷芯各空隙充满电解液。各正极材料压实密度不相同,对电解液量的需求互有差异。一般情况是压实密度大的钴酸锂正极材料电解液的需求小,压实密度低的三元和锰酸锂正极体系电池电解液需求最大。
(1)电解液量对锂离子电池容量的影响
容量随着电解液量的新增而新增,容量最好的锂离子电池是隔膜刚好浸润。可见电解液量不够,正极片浸润不充分,隔膜未浸润,导致内阻偏大,容量发挥较低。电解液量的新增有利于充分利用活性物质的容量。由此说明,锂离子电池容量与电解液量有较大关系,电池容量随着电解液量的新增而新增,但最后基本趋于恒定。
(2)电解液量对锂离子电池循环性能的影响
电解液量较少,导电率降低,循环后内阻增大快,加速锂离子电池局部电解液的分解或挥发,是电池循环性能的恶化速度逐渐加快。电解液过多导致电芯的副反应也相对新增,产气量较多,导致电芯的循环性能下降。再者电解液过量也浪费。由此可见电解液量对锂离子电池的循环性能影响非常明显,电解液过少或过多,都不利于电池的循环性能。
(3)电解液量对锂离子电池安全性能的影响
电池的安全性能好重要是使用过程中不出现鼓壳和爆炸。锂离子电池爆炸的其中一个原因就是注液量达不到工艺要求。当电解液量过少时,电池内阻大,发热多。温度升高导致电解液迅速分解产气,隔膜融化,造成电池气胀短路爆炸。当所采用的电解液与正负极材料发生副反应产气量过多时,可以通过添加适量的电解液浸润剂来减少电解液加入量,从而降低产气过多的问题,提高电池安全性。而当电解液量过多时,充放电过程出现的气体量大,电池内部压力大,壳体破裂,引起电解液泄露。电解液温度较高时,遇到空气而着火。