鋰電池電解液用量的計算方法和基本要求分析
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-10 10:28
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鋰電池電解液用量的計算方法
鋰電池是由正、負極極片，隔膜，電解液以及殼體極耳等輔助材料組成的。電池極片涂層可看成一種復合材料，主要由三部分組成：(1)活物質(zhì)顆粒；(2)導電劑和黏結(jié)劑相互混合的組成相；(3)孔隙，需要填滿電解液。隔膜也是多孔結(jié)構(gòu)的，一方面，隔絕電子，另一方面孔隙需要填充電解液允許鋰離子通過。
因此，鋰離子電池的電解液量主要就是需要填充滿極片和隔膜里面的孔隙，孔隙體積就是電解液用量體積，即：
電解液體積=正極片孔隙體積+負極片孔隙體積+隔膜孔隙體積
而極片和隔膜的孔隙體積計算方法為：極片的孔隙體積=（每片極片涂層的長×寬×厚）×片數(shù)×孔隙率
隔膜的孔隙體積=隔膜的面積×厚度×孔隙率
考慮到除了電芯之外，殼體內(nèi)部的空間還有沒有被填充的剩余空間，這些地方也會殘存電解液，即：實際鋰電池電解液量=所有孔隙體積+殘存電解液體積
硬殼電池殘存體積較多，實際電解液用量比理論值大很多，軟包電池內(nèi)部剩余空間一般，殘存電解液量適量，圓柱電池內(nèi)部空間利用率高，殘存電解液量少。
隔膜的厚度和孔隙率材料廠家會提供，比如厚度25微米，孔隙率49%。根據(jù)電芯設(shè)計或者直接拆解鋰電池測量可以隔膜的長度和寬度，計算出隔膜面積，這樣隔膜需要的電解液量就可以計算出來。
鋰電池電解液的基本要求
a.高的鋰離子電導率，一般應(yīng)達到1x10-3~2x10-2S/cm;
b.高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離;
c.較寬的電化學窗口，在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學性能的穩(wěn)定;
d.與鋰電其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性;
