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鋰離子電池注液過程濕度太大會不會對鋰離子電池造成影響?

鉅大LARGE  |  點擊量:1429次  |  2020年11月17日  

假如鋰離子電池生產(chǎn)環(huán)境的濕度大,鋰離子電池的濕度就會大,充電后水分會分解,鋰離子電池內(nèi)壓就大,同時在注電解液的過程中,電解液中含有LiPF6,遇到水分時會出現(xiàn)氟化氫形成氣體,造成鼓殼、影響厚度、SEI膜形成不完整等問題。


鋰離子電池內(nèi)部是一個較為復(fù)雜的化學(xué)體系,這些化學(xué)系統(tǒng)的反應(yīng)過程及結(jié)果都與水分密切相關(guān)。而水分的失控或粗化控特種致電池中水分的超標(biāo)存在,不但能導(dǎo)致電解質(zhì)鋰鹽的分解,而且對正負(fù)極材料的成膜和穩(wěn)定性出現(xiàn)惡劣影響,導(dǎo)致鋰離子電池的電化學(xué)特性,諸如容量、內(nèi)阻、產(chǎn)品特性都會出現(xiàn)較為明顯的惡化。


鋰離子電池注液的時候必須要在小于1%濕度的環(huán)境下,并且注液后趕快封口阻止電池內(nèi)部和空氣接觸。假如水分過高,電解液和水分反應(yīng)生成微量有害氣體,對注液環(huán)境有不良影響;這也會影響電解液本身的質(zhì)量,使得鋰離子電池性能不良,還會使鋰離子電池柳釘生銹。


當(dāng)鋰離子電池內(nèi)部的水分多的時候,鋰離子電池內(nèi)部的電解液和水反應(yīng),其產(chǎn)物將是氣體和氫氟酸,氫氟酸是一種腐蝕性很強的酸,它可以使鋰離子電池內(nèi)部的金屬零件腐蝕,進(jìn)而使電源最終漏液。假如鋰離子電池漏液,鋰離子電池的性能將急速下降,而且電解液還會對使用者的機器進(jìn)行腐蝕,終而引起更加危險的失效。


鋰離子電池容量衰減隨水分含量新增而逐漸減小。這與SEI膜的致密程度和均勻性有關(guān)。當(dāng)SEI膜均勻致密時,電解液溶劑不易嵌入到負(fù)極中,占據(jù)Li+嵌入空位,因此容量衰減很少。當(dāng)SEI膜的局部不致密、不均勻時,Li+嵌入空位被電解液溶劑占據(jù)相對較容易。Li2CO3是形成均勻致密SEI膜最重要的組分,電解液溶劑體系中,當(dāng)水分含量過量時,會導(dǎo)致SEI膜的局部不致密、不均勻,因此容量衰減新增。


由于電解液在鋰離子電池工作的過程中會持續(xù)的在正負(fù)極發(fā)生氧化和還原反應(yīng),因此注液量過少關(guān)于鋰離子電池的循環(huán)壽命不利,同時假如電解液數(shù)量過少,也會導(dǎo)致部分活性物質(zhì)無法浸潤,因此不利于鋰離子電池容量的發(fā)揮,但是注液量過多也會造成鋰離子電池能量密度下降,成本升高等問題,因此如何確定合適的注液量,關(guān)于鋰離子電池在性能和成本之間的平衡就顯得尤為重要。


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