锂电池电解液主要成分和用量计算方法

来源：存能电气  日期：2019-05-15 09:21  浏览量：次

　　锂电池电解液主要成分和用量计算方法。电解液作为锂电池的重要组成部分对前进锂离子电池的循环功用、能量密度，起着不可代替的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等利益的保证，锂电池电解质的市场前景非常广泛。今天存能电气小编就来说说锂电池电解液主要成分和用量计算方法。

　　锂电池电解液主要成分构成

　　锂电池电解液主要由三部分组成，主要为溶剂、锂盐、添加剂。在这些组成成分之中，添加剂虽然添加的量与其他成分相比还是较少的，但一份电解液中可添加的添加剂种类是最多的。

　　溶剂

　　溶剂在电解液中的作用主要是用来溶解锂盐的。电解液中的溶剂主要有环状碳酸酯(PC、EC);链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)。

　　锂盐

　　优质的锂盐对于锂电池的能量密度、功率密度、宽电化学窗口、循环寿命、安全性能等方面都有着较大的影响。锂盐中常含有的元素有LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。

　　添加剂

　　添加剂的种类众多，不同的添加剂有着不同的作用，虽然添加的分量较少，但对于锂电池的性能效果有着不同的影响。添加剂的种类主要有成膜添加剂、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。

　　锂电池电解液成分常见的三种类型

　　1.碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3

　　透明无色液体(>35℃)，室温时为结晶固体.沸点：248℃/760mmHg，243-244℃/740mmHg;闪点：160℃;密度：1.3218;折光率：1.4158(50℃);熔点：35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。在电池工业上，可作为锂电池电解液的优良溶剂。

　　2.碳酸丙烯酯：分子式C4H6O3

　　无色无气味，或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与***，丙酮，苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学.特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳，还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。

　　3.碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3

　　无色液体，稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃，熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂，主要用途：用作溶剂及用于有机合成。

　　锂电池电解液用量的计算

　　锂电池是由正、负极极片，隔膜，电解液以及壳体极耳等辅助材料组成的。电池极片涂层可看成一种复合材料，主要由三部分组成：(1)活物质颗粒；(2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相；(3)孔隙，需要填满电解液。隔膜也是多孔结构的，一方面，隔绝电子，另一方面孔隙需要填充电解液允许锂离子通过。

　　锂电池的电解液量主要就是需要填充满极片和隔膜里面的孔隙，孔隙体积就是电解液用量体积，即：

　　锂电池电解液体积=正极片孔隙体积+负极片孔隙体积+隔膜孔隙体积

　　而极片和隔膜的孔隙体积计算方法为：

　　极片的孔隙体积=（每片极片涂层的长×宽×厚）×片数×孔隙率

　　隔膜的孔隙体积=隔膜的面积×厚度×孔隙率

　　考虑到除了电芯之外，壳体内部的空间还有没有被填充的剩余空间（这些空间也可以根据电池设计计算出来），这些地方也会残存电解液，即：

　　实际锂电池电解液量=所有孔隙体积+残存电解液体积

　　硬壳电池残存体积较多，实际电解液用量比理论值大很多，软包电池内部剩余空间一般，残存电解液量适量，圆柱电池内部空间利用率高，残存电解液量少。

　　隔膜的厚度和孔隙率材料厂家会提供，比如厚度25微米，孔隙率49%。根据电芯设计或者直接拆解锂电池测量可以隔膜的长度和宽度，计算出隔膜面积，这样隔膜需要的电解液量就可以计算出来。

　　以上就是锂电池电解液主要成分和用量计算方法，电解液作为锂离子电池的血液，承担着运输锂离子的重任，它质量的好坏，将直接影响锂电池的性能，同时也在一定程度上影响锂离子电池的安全性。