電解液的使用對鋰電池性能影響有哪些?
來源:寶鄂實業(yè)
2021-07-14 21:50
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1.電解液的濃度
對比分解了兩種濃度的電解液對鋰電池的放電比容量、倍率性能、循環(huán)性能的影響。結果聲明,在3-4.3V,45mA/g的電流密度下,采用1mol/L的電解液,首次放電比容量為138.4mAh/g,而采用3mol/L的電解液,首次放電比容量為138.7mAh/g。在倍率性能、循環(huán)性能方面,采用1mol/L的電解液組裝的電池分明優(yōu)于采用3mol/L的電解液組裝的電池。同時,EIS分解指出,采用3mol/L的電解液增大了電池的阻抗,導致電池性能的惡化。
2.電解液量對電池容量的影響
滴加很少的電解液充放電曲線不正常,充電容量遠大于其他值,放電容量遠小于其他值。容量隨著電解液量的增加而增加,容量最好的鋰電池是隔膜剛好浸潤??梢婋娊庖毫坎粔?,正極片浸潤不充足,隔膜未浸潤,導致內阻偏大,容量發(fā)揮較低。電解液量的增加有利于充足利用活性物質的容量。由此說明,電池容量與電解液量有較大關系,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。
3.電解液量對電池循環(huán)性能的影響
隨著倍率的增加容量差別更分明,電池的循環(huán)性能變差。電解液量較少,導電率降低,循環(huán)后內阻增大快,加速電池局部電解液的分析或揮發(fā),是電池循環(huán)性能的惡化速度逐漸加快。電解液過多導致電芯的副反應也相對增加,產(chǎn)氣量較多,導致電芯的循環(huán)性能下降。再者電解液過量也浪費。由此可見電解液量對電池的循環(huán)性能影響非常分明。
4.電解液量對電池安全性能的影響
鋰電池的安全性能好主要是使用過程中不出現(xiàn)鼓殼和爆炸。電池爆炸的其中一個原由就是注液量達不到工藝要求。當電解液量過少時,電池內阻大,發(fā)熱多。溫度升高導致電解液迅速分析產(chǎn)氣,隔膜融化,造成電池氣脹短路爆炸。
5.電解液對鋰離子電池質量的影響
用LiTFSI做電解液的鋰硫電池當中,鋰原子被硫原子束縛,在電極表面形成硫化鋰(LiSx)。而用LiFSI做電解液時,則形成硫酸鋰(LiSOx)。通過計算兩種鋰的化合物的結合緊密度,他們發(fā)現(xiàn)鋰硫化物容易破碎釋放鋰。然而,硫酸鋰是很難分開的,因此硫酸鋰當中的氧元素是罪魁禍首。
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