電解液作為電池的重要組成部分，它的組成、濃度、數(shù)量的多少以及雜質(zhì)的種類和數(shù)量都將對電池的性能產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。它直接影響電池的容電量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命、內(nèi)壓等性能。

 

通過對比發(fā)現(xiàn)，電解液一般采用大約7mol/l的KOH溶液(也有以一定NaOH代替KOH的)，當(dāng)然電解液中也有加入少量其他成分如LiOH等的，但對一些雜質(zhì)諸如碳酸鹽、氯化物、硫化物等均要求較高。

 

電池的正、負極片只有在電解液中才能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。對于一顆封口的成品電池來說，其中的空間是一定的。若電解液太多，會造成封口氣室空間變小而使電池在充放電過程中的內(nèi)壓上升;另一方面，電解液太多造成堵塞隔膜孔，阻止了氧氣的傳導(dǎo)，不利氫氣迅速復(fù)合，也會使電池的內(nèi)壓上升并可能氧化極片致使極片鈍化容量下降，內(nèi)壓的上升可能造成電池漏液、爬堿、使得電池失效。但若電解液太少，會使得極片不能完全浸漬到電解液，從而電化學(xué)反應(yīng)不完全或者說極片的某些部分不能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使得電池容量達不到設(shè)計要求，內(nèi)阻變大，循環(huán)壽命變短。

 

應(yīng)該注意電解液的濃度，以減少濃差電阻。

 

為何電池在貯存和使用過程中(循環(huán))會出現(xiàn)內(nèi)阻升高和放電容量降低以及充電效率降低呢?原因是多方面的：

 

首先，添加劑Co在貯存和使用過程中會往極片的而導(dǎo)致極片表面的Co含量降低，從而使得極片表面的接觸電阻增大(表現(xiàn)為內(nèi)阻上升)，從而降低充電效率和析氧過電位，最終導(dǎo)致放電容量下降。

 

其次，在循環(huán)過程中，極片被電解液腐蝕，導(dǎo)致極片粉末松散、脫落或者說接觸不好(粒子與粒子、粒子與基材之間)導(dǎo)致內(nèi)阻升高，以及過度充/放電致使極片受到損傷。

 

其三，可能是由于極片膨脹，把隔膜中的電解液擠干和吸出，由于電化學(xué)反應(yīng)總是從表面開始進行而后再向深層發(fā)展，因此導(dǎo)致電化學(xué)反應(yīng)不完全，導(dǎo)致放電容量下降;并由于電解液的匱乏，致使內(nèi)阻升高(濃差電阻和離子傳導(dǎo)電阻/

 

遷移電阻升高)，充電電位升高，放電電位下降。

 

其四，可能是由于電解液中的水份在循環(huán)或儲存一段時間之后，以某種目前尚不清楚的形式存在，如結(jié)晶水、被范德華力束縛、被氫鍵等力所束縛，而不能參與電化學(xué)反應(yīng)(即升高了電解液的濃度)，致使電化學(xué)過程中離子傳導(dǎo)困難，內(nèi)阻升高，充電電位升高，放電電位下降，最終導(dǎo)致放電容量下降。

 

最后，也可能是由于電池在循環(huán)或儲存過程中，電解液被重新分配、擴散和滲透到極片的深層中去，致使電極表面的電解液量下降，而電化學(xué)反應(yīng)總是從表面開始進行而后再向深層發(fā)展，因此導(dǎo)致電化學(xué)反應(yīng)不完全從而出現(xiàn)一系列的間題。

 

當(dāng)然，電池在使用過程中過度充/放電，致使電池壓，氫氣/氧氣在出的同時帶出電解液，從而使得電解液干涸，也是重要原因之一。

 

解剖開貯存和使用過的電池，會發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部的極板和隔膜紙干燥(目視)，也許是以上所述原因之一或幾個因素共同作用的結(jié)果。