不同的正負(fù)極材料選擇合適的電解液體系，并不能保證電池具備好的電化學(xué)性能，還要根據(jù)不同正極材料需求確定恰當(dāng)?shù)碾娊庖毫?/span>。

1.電解液量需求的判斷標(biāo)準(zhǔn)

電解液作為鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì)，為確保活性物質(zhì)得到充分應(yīng)用，要求電芯卷芯各空隙充滿電解液。各正極材料壓實(shí)密度不一樣，對(duì)電解液量的需求互有差異。一般情況是壓實(shí)密度大的鈷酸鋰正極材料電解液的需求小，壓實(shí)密度低的三元和錳酸鋰正極體系電池電解液需求最大。

2.電解液量對(duì)電池性能的影響

（1）電解液量對(duì)電池容量的影響

從圖1 看滴加很少的電解液充放電曲線不正常，充電容量遠(yuǎn)大于其他值，放電容量遠(yuǎn)小于其他值。容量隨著電解液量的增加而增加，容量最好的電池是隔膜剛好浸潤(rùn)。可見(jiàn)電解液量不夠，正極片浸潤(rùn)不充分，隔膜未浸潤(rùn)，導(dǎo)致內(nèi)阻偏大，容量發(fā)揮較低。電解液量的增加有利于充分利用活性物質(zhì)的容量。由此說(shuō)明，電池容量與電解液量有較大關(guān)系，電池容量隨著電解液量的增加而增加，但最后基本趨于恒定。

（2）電解液量對(duì)電池循環(huán)性能的影響

從圖1看隨著倍率的增加容量差別更明顯，電池的循環(huán)性能變差。電解液量較少，導(dǎo)電率降低，循環(huán)后內(nèi)阻增大快，加速電池局部電解液的分解或揮發(fā)，是電池循環(huán)性能的惡化速度逐漸加快。電解液過(guò)多導(dǎo)致電芯的副反應(yīng)也相對(duì)增加，產(chǎn)氣量較多，導(dǎo)致電芯的循環(huán)性能下降。再者電解液過(guò)量也浪費(fèi)。由此可見(jiàn)電解液量對(duì)電池的循環(huán)性能影響非常明顯，電解液過(guò)少或過(guò)多，都不利于電池的循環(huán)性能。

（3）電解液量對(duì)電池安全性能的影響

電池的安全性能好主要是使用過(guò)程中不出現(xiàn)鼓殼和爆炸。電池爆炸的其中一個(gè)原因就是注液量達(dá)不到工藝要求。當(dāng)電解液量過(guò)少時(shí)，電池內(nèi)阻大，發(fā)熱多。溫度升高導(dǎo)致電解液迅速分解產(chǎn)氣，隔膜融化，造成電池氣脹短路爆炸。當(dāng)所采用的電解液與正負(fù)極材料發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)氣量過(guò)多時(shí)，可以通過(guò)添加適量的電解液浸潤(rùn)劑來(lái)減少電解液加入量，從而降低產(chǎn)氣過(guò)多的問(wèn)題，提高電池安全性。而當(dāng)電解液量過(guò)多時(shí)，充放電過(guò)程產(chǎn)生的氣體量大，電池內(nèi)部壓力大，殼體破裂，引起電解液泄露。電解液溫度較高時(shí)，遇到空氣而著火。
 

電池電化學(xué)性能

1.電池內(nèi)阻不同

    疊片式工藝生產(chǎn)的電芯具有較低內(nèi)阻，而卷繞式內(nèi)阻較高。因?yàn)榫砝@式的電芯通常是單一極耳，而疊片式的電芯可以看成是多極耳式的，大大降低了其內(nèi)阻。內(nèi)阻不同造成成品電池在充放電循環(huán)中產(chǎn)熱量的不同以及電池容量衰減快慢不同，很明顯疊片式的電池電池容量衰減更慢。

2.電池壽命不同

    隨著充放電循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行，電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生熱量繼而影響電池的溫度。對(duì)于疊片式電池來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的溫度分布較為均勻，而卷繞式電池由于極片與隔膜之間只有單方向的熱傳遞方式，就導(dǎo)致溫度梯度分布現(xiàn)象比較嚴(yán)重，出現(xiàn)內(nèi)部高溫、外部低溫的現(xiàn)象。溫度分布不均勻?qū)е码姵卦诔浞烹娺^(guò)程中，高溫位置活物質(zhì)率先失活，不能進(jìn)行脫嵌鋰離子的功能，進(jìn)而影響到其它位置的快速衰減，影響電池的性能。

圖3.不同制作方式電芯內(nèi)部溫度分布

3.電芯內(nèi)部所受應(yīng)力不同

兩種制作方式導(dǎo)致電芯具有不同的力學(xué)特征。疊片式制電芯極片隔膜之間受力面積一致，無(wú)明顯應(yīng)力集中點(diǎn)，電池在使用過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)某個(gè)部位急劇破壞。卷繞式電芯的邊緣處是應(yīng)力集中所在，根據(jù)筆者以往的電池拆解分析經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，極片彎折處更易出現(xiàn)微短路、電擊穿以及析鋰的現(xiàn)象。應(yīng)力集中點(diǎn)是電池失活的首要位置，這也導(dǎo)致卷繞式電池的循環(huán)壽命降低。

4.電池倍率性能不同

    疊片式工藝相當(dāng)于多極片并聯(lián)起來(lái)，更容易在短時(shí)間內(nèi)完成大電流的放電，有利于電池的倍率性能。而卷繞式工藝則正好相反，單一極耳導(dǎo)致倍率性能略差。

5.電池容量密度不同

    疊片式電池容量密度更高，這是因?yàn)槠鋬?nèi)部空間利用的較為充分。反觀卷繞式電池，電芯兩邊為圓形且卷繞最后兩層隔膜占據(jù)了一定厚度，故容量密度較低。

二、電池的安全性比較

    兩者的安全性也有區(qū)別，主要還是從其內(nèi)阻、應(yīng)力、溫度分布等方面來(lái)進(jìn)行分析，溫度不均勻、內(nèi)阻高的卷繞式電池安全性更低。

三、加工工藝

1.極片制作復(fù)雜程度不同

卷繞式工藝更簡(jiǎn)單已操作，容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化。目前市場(chǎng)上大多企業(yè)采用的是卷繞的形式。而疊片工藝則非常繁瑣，且極片分切合格率很低。對(duì)于卷繞式電芯來(lái)說(shuō)，只需要開(kāi)頭和結(jié)尾兩刀，而疊片式每個(gè)極片都要四刀，極片的質(zhì)量（斷面、毛刺等）很難保持高度一致性，這樣會(huì)影響電池的最終性能。

2.電芯制作復(fù)雜程度不同

卷繞式電芯操作比較簡(jiǎn)便，無(wú)論是半自動(dòng)或全自動(dòng)都可以快速完成。疊片式工藝復(fù)雜程度較高，人工操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，自動(dòng)化則由于設(shè)備問(wèn)題而難以產(chǎn)業(yè)化。

    除此以外，在電芯的質(zhì)量控制方面，卷繞式更容易控制，而疊片式由于工藝步驟繁瑣，較難達(dá)到很好的一致性。

 鋰離子電池具有高電壓、高容量、體積小、重量輕、環(huán)保以及長(zhǎng)壽命等突出優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子產(chǎn)品及電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。但是鋰離子電池的安全性目前仍存在一定的問(wèn)題，尤其是其在高溫、過(guò)充、短路等條件下的安全性問(wèn)題，已成為動(dòng)力型鋰離子電池大規(guī)模應(yīng)用時(shí)必須攻克的技術(shù)難題

總之，還是需要根據(jù)自身的條件和電池要求來(lái)選擇合適的工藝，工藝變化之后極片分切和后面的焊接、組裝都需要進(jìn)行很大的變動(dòng)。

電解液是鋰離子電池不可或缺的重要組成部分，是鋰離子電池獲得高電壓、高能量密度、高循環(huán)性能等優(yōu)點(diǎn)的必備條件。電解液的量對(duì)于電池的電化學(xué)性能、安全性能都有重要的影響，過(guò)多或過(guò)少都是不合適的，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確定與正負(fù)極材料、隔膜相適應(yīng)的電解液量。