鋰離子電池注液量是越多越好嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-08 12:53
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鋰離子電池的注入量真的是越多越好嗎?
鋰離子電池主要由正極、負(fù)極和電解質(zhì)組成。雖然電解質(zhì)不提供容量，但它在正負(fù)電極之間傳導(dǎo)Li+起著重要的作用。因此，鋰離子電池的循環(huán)壽命和倍增器功能與電解液密切相關(guān)。因?yàn)殡娊赓|(zhì)鋰離子電池操作將繼續(xù)在陽(yáng)極氧化和還原反應(yīng)的過程,因此,液體噴射速度對(duì)鋰離子電池的循環(huán)壽命由于更少的打擊,如果電解液與數(shù)量太少,無法潮濕也會(huì)導(dǎo)致一些活性物質(zhì),所以不幸的電池容量,但是過多的液體噴射率可以構(gòu)成一個(gè)鋰離子電池能量密度降低,資金升高檔的問題，那么如何確定合適的填充量，關(guān)于鋰離子電池在功能與資金之間的平衡就顯得尤為重要。
最近，florian j. Gu?Nter(第一作者，通訊作者)具體研究了注入量對(duì)鋰離子電池潤(rùn)濕速度、能量密度和壽命功能的影響。在實(shí)驗(yàn)中,作者選擇了soft-pack電池為研究目標(biāo),包括13負(fù)電極和12正電極,在此期間NCM111材料被選為正極,負(fù)極石墨,正負(fù)電極的基本參數(shù)如下表所示。所選電解質(zhì)為1mol LiPF6溶液(EC: EMC=3:7, 2% VC)。
為了保證電極電解液充分濕潤(rùn),液體噴射過程是在80 mbar在高真空環(huán)境下,電解液的用量可以通過核算的類型,同時(shí)vf的體積系數(shù)、尺寸0.6 - -1.8,在電池的微孔體積約8.85 ml,下表選擇不同的體積比系數(shù)vf當(dāng)電池液體噴射率和電池容量等基本信息。
隨著電解質(zhì)濕潤(rùn)度的增加，電池中參與反應(yīng)的兩相界面不斷增加。因此，假設(shè)我們使用交流阻抗技術(shù)來測(cè)量電池阻抗，我們可以發(fā)現(xiàn)電池的高頻阻抗在不斷下降，這也為我們提供了一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池潤(rùn)濕的新方法。從下圖可以看出，不同注液量下電池的高頻阻抗的變化，在注液量較大的情況下，電池的高頻阻抗也在注液量較大的情況下下降得較多。但當(dāng)電解液與微孔體積的比值系數(shù)增大到1以上時(shí)，電解液量的增大對(duì)高頻阻抗減小的影響相對(duì)較小。我們還可以注意到，在潤(rùn)濕過程中，電解質(zhì)含量少的電池的阻抗也會(huì)增加，這主要是由于電解質(zhì)成分的缺乏。
下面為不同的電解液量對(duì)電池在不同比例下的可逆容量和能量密度,電解質(zhì)的影響在理論上只填寫所有孔隙的電極和屏障能夠,而實(shí)踐由于電極和必須打開之間的差距依然存在,實(shí)踐和大量的電解質(zhì)電池需要大于1,我們看到了進(jìn)步當(dāng)電解液體積比系數(shù)從0.6到1.2,電池的可逆容量在0.1 C時(shí)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但在注入液體后電池容量繼續(xù)增加，注入液體后電池容量沒有明顯增加，但隨著電解質(zhì)數(shù)量的增加，電池的能量密度下降。
下面為不同的液體噴射率在不同比率1 c循環(huán)的過程中你的電池容量失敗情況,注意到從這幅圖中較低的液體噴射率的0.6和0.8 50周期后,可逆容量有明顯下降,尤其是液體噴射的速度至少0.6電池失敗尤其嚴(yán)重,第一因?yàn)閿?shù)量不足引起的電解質(zhì)缺乏滋潤(rùn),但過多的電解質(zhì)時(shí),1.6 - -1.8,我們還可以觀察到同樣的電池故障下降量明顯增加，筆者認(rèn)為這可能是由于電解液中VC增加劑過多所致。
