低溫環(huán)境對(duì)電池電解液的影響有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-19 13:25
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溫度下降，電極的反應(yīng)速率也下降。假設(shè)電池電壓保持恒定，放電電流降低，電池的功率輸出也會(huì)下降。
在所有的環(huán)境因素中，溫度對(duì)電池的充放電性能影響最大，在電極/電解液界面上的電化學(xué)反應(yīng)與環(huán)境溫度有關(guān)，電極/電解液界面被視為電池的心臟。如果溫度上升則相反，即鋰聚合物電池輸出功率會(huì)上升。溫度也影響電解液的傳送速度，溫度上升則加快，傳送溫度下降，傳送減慢，電池充放電性能也會(huì)受到影響。但溫度太高，超過(guò)45oC，會(huì)破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。
未低溫循環(huán)電池的電解液包含DMC、EC、PC，此外還有FEC、PS、SN作為外加劑以提高電池性能。在未循環(huán)電池和循環(huán)后電池中，DMC、EC、PC的量是一致不變的，循環(huán)后電解液中添加劑SN（抑制高電壓下正極電解液氧化分解）有所降低，因此在低溫循環(huán)下正極局部過(guò)充是其原因。BS和FEC是SEI成膜添加劑，促進(jìn)形成穩(wěn)定的SEI膜，此外FEC還可以提高電池循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)倫效率。PS可以增強(qiáng)負(fù)極SEI熱穩(wěn)定性。圖中可以看出，PS的量并沒(méi)有隨著電池老化而減少。FEC量有急劇的減少，SOH為70%時(shí)甚至看不到FEC了。FEC的消失是因?yàn)椴粩嘀亟⊿EI造成的，而反復(fù)重建SEI又是Li不斷析出在負(fù)極石墨表面引起的。
電池循環(huán)后電解液的主要產(chǎn)物是DMDOHC，其合成是與SEI的形成相一致的。因此圖4a中大量的DMDOHC意味著大面積SEI的形成。
4.未低溫循環(huán)電池的熱穩(wěn)定性解析
在準(zhǔn)絕熱條件呵和HWS模式下，對(duì)未低溫循環(huán)的電池和低溫循環(huán)的電池進(jìn)行ARC（加速量熱計(jì)）測(cè)試，從ARC-HWS結(jié)果來(lái)看，放熱反應(yīng)是由電池內(nèi)部引起的，而跟外部環(huán)境溫度無(wú)關(guān)，電池內(nèi)部的反應(yīng)可以分為三個(gè)階段
在隔膜熱化過(guò)程和電池爆炸過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)部分吸熱，但是隔膜熱化吸熱對(duì)于整個(gè)SHR來(lái)說(shuō)是非常低的，可以忽略。初始的放熱反應(yīng)來(lái)自SEI的分解，隨后熱感應(yīng)誘導(dǎo)鋰離子脫嵌，電子則到達(dá)石墨表面，然后電子減少SEI膜重新建立。
