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干货|锂离子电池电解液机理和发展趋势

北极星储能网  来源:第一电动网  作者:锂电联盟会长  2018/1/8 9:59:01  我要投稿  

北极星储能网讯电解液作为锂离子电池的血液,承担着运输锂离子的重任,它质量的好坏,将直接影响锂离子电池的性能,同时也在一定程度上影响锂离子电池的安安全性,本文将通过电解液的基础知识、电解液添加剂的机理、电解液的发展趋势等几个方面对电解液进行一个简单的分析和总结。

选择电解液的一般原则如下:

(1)电化学稳定性好,与正极材料、负极材料、隔膜、集流体、粘结剂等不发生反应;

(2)离子电导新好,介电常数高,粘度低,离子迁移的阻力小;

(3)在很宽的温度范围内保持液态,一般温度范围为-40℃~70℃,适用于改善电池的高低温特性;

(4)能最佳程度促进电极可逆反应的进行,即具有较高的循环效率;

(5)环境友好,最好无毒或者低毒性。

常见溶剂的物理性能如上表所示,根据电解液的选择原则以及所在的体系中选择合适的溶剂,基本的溶剂有环状、链状以及羧酸酯系列。

目前常用的锂盐为LiPF6,对水分很敏感,一旦接触水分就会发生反应,造成产气,电池鼓胀,循环衰减严重等问题,LiPF6与水的反应速率随温度升高而大大加快,40℃下的反应速率常数是20℃时的3~4倍,60℃时增大到20℃时的8~12倍,所以在配置电解液的时候一定要控制环境的温湿度,目前量产所使用的电解液一般控制水分含量低于20ppm。

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