如何提高鋰電池電解液對(duì)極片的均勻浸潤(rùn)效果

來源：存能電氣  日期：2019-02-27 13:13  瀏覽量：次

　　如何提高鋰電池電解液對(duì)極片的均勻浸潤(rùn)效果？鋰電池電解液對(duì)極片的浸潤(rùn),涉及到固、液、氣三相接觸的內(nèi)容。在對(duì)鋰電池進(jìn)行拆解分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)循環(huán)性能不太好的電池往往與電解液對(duì)極片的浸潤(rùn)效果不好有關(guān)。那么該如何提高鋰電池電解液對(duì)極片的均勻浸潤(rùn)效果呢？本文存能電氣小編就來和大家聊聊。

　　鋰電池電解液：

　　電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

　　鋰電池電解液是電池正負(fù)極之間起傳導(dǎo)作用的離子導(dǎo)體，充放電過程中，在正負(fù)極間往返地傳輸鋰離子。電解液對(duì)電池的充放電性能(倍率高低溫)、壽命(循環(huán)儲(chǔ)存)、溫度適用范圍都有著比較大的影響。因此，為獲得具有高離子導(dǎo)電性的溶液，一般都采用PC+DEC，EC+DMC等混合溶劑。

　　電解液浸潤(rùn)效果不好時(shí)，離子傳輸路徑變遠(yuǎn)，阻礙了鋰離子在正負(fù)極之間的穿梭，未接觸電解液的極片無法參與電池電化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)電池界面電阻增大，影響鋰電池的倍率性能、放電容量和使用壽命。

　　電解液浸潤(rùn)效果對(duì)鋰電池性能有什么影響？

　　當(dāng)鋰電池使用達(dá)到廢棄的標(biāo)準(zhǔn)后或者突然失效時(shí)，常常對(duì)其進(jìn)行拆解來分析，是什么目的導(dǎo)致電池的性能衰減或驟降的。小編在對(duì)鋰電池進(jìn)行拆解分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)循環(huán)性能不太好的電池往往與電解液對(duì)極片的浸潤(rùn)效果不好有關(guān)。電解液浸潤(rùn)效果不好時(shí)，離子傳輸路徑變遠(yuǎn)，阻礙了鋰離子在正負(fù)極之間的穿梭，未接觸電解液的極片無法參與電池電化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)電池界面電阻增大，影響鋰電池的倍率性能、放電容量和使用壽命。

　　那么，為了避免出現(xiàn)種種弊端，我們需要想辦法使電解液盡可能的浸潤(rùn)極片。當(dāng)然了考慮到成本問題，我們需要使用盡可能適量的電解液。

　　如何提高鋰電池電解液對(duì)極片的均勻浸潤(rùn)效果？

　　(1)改善注液工藝

　　改善注液工藝是最常規(guī)的一種辦法，從注液效率、注液條件、靜置時(shí)間、注液方式等方面可以有效改善鋰電池電解液的浸潤(rùn)效果。為了避免鋰電池電解液對(duì)隔膜、極片浸潤(rùn)不充分的現(xiàn)象，可以分批次注入電解液，便于電解液對(duì)極片充分浸潤(rùn)，此種操作方式從原理來講就是提高固液接觸幾率，擴(kuò)大接觸面積，在電解液量不變的情況下，可以縮短浸潤(rùn)時(shí)間。

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　　鋰電池電解液浸潤(rùn)效果與電極材料顆粒性質(zhì)、極片壓實(shí)密度、卷芯松緊度等不無關(guān)系。不同形貌、粒徑的正負(fù)極活物質(zhì)、導(dǎo)電劑，電解液對(duì)極片的浸潤(rùn)效果明顯不同，原材料的粒徑越大，越接近于球形，其電解液滲透速率越大，浸潤(rùn)時(shí)間越短。

　　(3)添加電解液浸潤(rùn)劑

　　在鋰電池電解液中加入外加劑也能夠改善電解液的浸潤(rùn)。浸潤(rùn)劑的實(shí)質(zhì)是表面活性劑，此類浸潤(rùn)劑具有高表面活性、高耐熱穩(wěn)定性、低可燃性和高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在電解液中添加浸潤(rùn)劑后能夠降低液體的表面張力，提高電解液對(duì)極片的潤(rùn)濕能力和滲透能力，從而提高鋰電池的電化學(xué)性能。

　　⑷隔膜的選擇

　　除了注液工藝的改善，隔膜的選擇也對(duì)改善鋰電池電解液浸潤(rùn)效果有著顯著的影響，隔膜良好的浸潤(rùn)性能夠顯著的提升鋰離子電池的性能。常見的鋰離子電池隔膜多為PE、PP單層或者多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的隔膜，這種隔膜具有非常好的穩(wěn)定性，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

　　通過以上的幾種辦法，可以有效改善鋰電池電解液對(duì)極片的浸潤(rùn)效果?？s短浸潤(rùn)時(shí)間，可以節(jié)約生產(chǎn)成本，提高浸潤(rùn)效果，可以降低電池界面阻抗，提高活物質(zhì)的利用效率，進(jìn)而提升電池容量、改善放電倍率特性。

　　如何提高電解液對(duì)電芯的浸潤(rùn)效果是影響鋰電池倍率、循環(huán)等性能的關(guān)鍵因素，對(duì)于提高注液質(zhì)量和效率具有重要的意義。鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，在電池運(yùn)行中起著至關(guān)重要的作用。