电解液的用量对锂电池性能有哪些影响

来源：存能电气  日期：2019-08-12 10:34  浏览量：次

　　电解液的用量对锂电池性能有哪些影响？锂离子电解液对于密封电池来说，多了容易出现漏液。首次效率影响不大。但是会减少寿命。注液量少了，电解液的电阻相对增大，会影响首次的效率，也会降低寿命。电解液中的水含量主要影响锂电池的传输和电极活性物质的活性，降低容量和寿命。

　　电解液的用量对锂电池性能有哪些影响？

　　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一样，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）电解液量对锂电池容量的影响

　　容量随着电解液量的增加而增加，容量最好的锂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。电解液量的增加有利于充分利用活性物质的容量。由此说明，锂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增加而增加，但最后基本趋于恒定。

　　（2）电解液量对锂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增加，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）电解液量对锂电池安全性能的影响

　　电池的安全性能好主要是使用过程中不出现鼓壳和爆炸。锂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，充放电过程产生的气体量大，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。

　　电解液是锂离子电池不可或缺的重要组成部分，是锂离子电池获得高电压、高能量密度、高循环性能等优点的必备条件。电解液的量对于锂电池的电化学性能、安全性能都有重要的影响，过多或过少都是不合适的，需要进行实验确定与正负极材料、隔膜相适应的电解液量。

　　锂离子电池电解液的性能要求

　　(1)离子电导率高，一般应达到10-3～2*10-3S/cm;锂离子迁移数应接近于1;

　　(2)电化学稳定的电位范围宽;必须有0～5V的电化学稳定窗口;

　　(3)热稳定好，使用温度范围宽;

　　(4)化学性能稳定，与电池内集流体和活性物质不发生化学反应;

　　(5)安全低毒，最好能够生物降解。

　　总结：影响锂电池性能的因素有很多,诸如材料种类、正负极压实密度、水分、涂布面密度及电解液用量等。不同的正负极材料选择合适的电解液体系，并不能保证锂电池具备好的电化学性能，还要根据不同正极材料需求确定恰当的电解液量。