鉅大LARGE | 點擊量:679次 | 2022年04月25日
影響鋰電池性能的原因分析
1.電解液的濃度
比較分析了兩種濃度的電解液對鋰離子電池的放電比容量、倍率性能、循環(huán)性能的影響。結(jié)果表明,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明顯優(yōu)于采用3mol/L的電解液組裝的電池。同時,EIS分析指出,采用3mol/L的電解液增大了電池的阻抗,導(dǎo)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(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新增而新增,容量最好的鋰離子電池是隔膜剛好浸潤??梢婋娊庖毫坎粔?,正極片浸潤不充分,隔膜未浸潤,導(dǎo)致內(nèi)阻偏大,容量發(fā)揮較低。電解液量的新增有利于充分利用活性物質(zhì)的容量。由此說明,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新增而新增,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
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
隨著倍率的新增容量差別更明顯,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。電解液過多導(dǎo)致電芯的副反應(yīng)也相對新增,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)性能影響非常明顯。
4.電解液量對電池安全性能的影響
鋰離子電池的安全性能好重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因就是注液量達(dá)不到工藝要求。當(dāng)電解液量過少時,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。
5.電解液對鋰離子電池質(zhì)量的影響
用LiTFSI做電解液的鋰硫電池當(dāng)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(jié)合緊密度,他們發(fā)現(xiàn)鋰硫化物容易破裂釋放鋰。