電解液對(duì)鋰電池性能的影響，電解液主要成分是什么

來源：存能電氣  日期：2019-08-12 16:33  瀏覽量：次

　　電解液對(duì)鋰電池性能的影響，電解液主要成分是什么？鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，就像是正極與負(fù)極之間的“愛情紐帶”，是對(duì)鋰電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。不同的正負(fù)極材料選擇合適的電解液體系，并不能保證電池具備好的電化學(xué)性能，還要根據(jù)不同正極材料需求確定恰當(dāng)?shù)碾娊庖毫?。本篇文章就詳?xì)分析電解液對(duì)鋰電池性能的影響及其主要成分是什么？

　　電解液對(duì)鋰電池性能的影響

　　(1)電解液量對(duì)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增加而增加，容量最好的電池是隔膜剛好浸潤(rùn)?？梢婋娊庖毫坎粔?，正極片浸潤(rùn)不充分，隔膜未浸潤(rùn)，導(dǎo)致內(nèi)阻偏大，容量發(fā)揮較低。電解液量的增加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增加而增加，但最后基本趨于恒定。

　　(2)電解液量對(duì)電池循環(huán)性能的影響

　　隨著倍率的增加容量差別更明顯，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(duì)增加，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(fèi)。由此可見電解液量對(duì)電池的循環(huán)性能影響非常明顯，電解液過少或過多，都不利于電池的循環(huán)性能。

　　(3)電解液量對(duì)電池安全性能的影響

　　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(gè)原因就是注液量達(dá)不到工藝要求。當(dāng)電解液量過少時(shí)，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。當(dāng)所采用的電解液與正負(fù)極材料發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)氣量過多時(shí)，可以通過添加適量的電解液浸潤(rùn)劑來減少電解液加入量，從而降低產(chǎn)氣過多的問題，提高電池安全性。而當(dāng)電解液量過多時(shí)，充放電過程產(chǎn)生的氣體量大，鋰電池內(nèi)部壓力大，殼體破裂，引起電解液泄露。電解液溫度較高時(shí)，遇到空氣而著火。

　　電解液主要成分

　　鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。一般由鋰鹽和有機(jī)溶劑組成。電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。目前市場(chǎng)上的鋰電池主要使用的電解液有高氯酸鋰、氟鋰鹽、六氟磷酸鋰等。

　　1.碳酸乙烯酯：分子式：C3H4O3，透明無色液體(>35℃)，室溫時(shí)為結(jié)晶固體，是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。

　　2.碳酸丙烯酯，無色無氣味，或淡黃色透明液體，溶于水和四氯化碳，與乙醚，丙酮，苯等混溶。本品應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)、干燥處，遠(yuǎn)離火源，按一般低毒化學(xué)品規(guī)定儲(chǔ)運(yùn)。

　　3.碳酸二乙酯，無色液體，稍有氣味；蒸汽壓1.33kPa/23.8℃；閃點(diǎn)25℃(可燃液體能揮發(fā)變成蒸氣，跑入空氣中。

　　4.碳酸二甲酯，是一種無毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料；同時(shí)具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度。

　　5.碳酸甲乙酯，無色透明液體，是近年來興起的高科技、高附加值的化工產(chǎn)品，一種優(yōu)良的鋰電池電解液的溶劑，本品應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)、干燥處，按易燃化學(xué)品規(guī)定儲(chǔ)運(yùn)。

　　6.六氟磷酸鋰，白色結(jié)晶或粉末，潮解性強(qiáng)；暴露空氣中或加熱時(shí)分解，暴露空氣中或加熱時(shí)六氟磷酸鋰在空氣中由于水蒸氣的作用而迅速分解，放出PF5而產(chǎn)生白色煙霧。

　　7.五氟化磷，是磷鹵化合物。五氟化磷在常溫常壓下為無色惡臭氣體，其對(duì)皮膚、眼睛、粘膜有強(qiáng)烈刺激性。五氟化磷被用作聚合反應(yīng)的催化劑。

　　總而言之，鋰離子電池電解質(zhì)在未來的發(fā)展趨勢(shì)將是從現(xiàn)階段的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)逐步向固態(tài)電解質(zhì)過渡，期間也會(huì)有各種其他體系的電解質(zhì)出現(xiàn)。鋰離子電池整體性能的提升是一個(gè)綜合性工程，需要各組成部分的協(xié)同進(jìn)步。