鋰電池注液過程濕度太大會對鋰電池造成哪些影響

來源：存能電氣  日期：2020-08-26 16:40  瀏覽量：次

鋰電池注液過程濕度太大會對鋰電池造成哪些影響？在鋰電池的制造過程中，有很多東西是必須嚴(yán)格控制的。水作為電解液中一種痕量組分，對鋰電池固體電解質(zhì)界面膜的形成和電池性能有一定的影響。主要表現(xiàn)為電池容量變小，放電時間變短，內(nèi)阻增大，循環(huán)容量衰減，電池膨脹等現(xiàn)象，因此，在鋰電池的制作過程中必須嚴(yán)格控制環(huán)境的濕度和正負(fù)極材料、電解液的含水量。

鋰電池注液過程濕度太大會對鋰電池造成哪些影響？

如果鋰電池生產(chǎn)環(huán)境的濕度大，鋰電池的濕度就會大，充電后水分會分解，鋰電池內(nèi)壓就大，同時在注電解液的過程中，電解液中含有LiPF6，遇到水分時會產(chǎn)生氟化氫形成氣體，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制導(dǎo)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)定性產(chǎn)生惡劣影響，導(dǎo)致鋰電池的電化學(xué)特性，諸如容量、內(nèi)阻、產(chǎn)品特性都會產(chǎn)生較為明顯的惡化。

鋰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。如果水分過高，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，使得鋰電池性能不良，還會使鋰電池柳釘生銹。

當(dāng)鋰電池內(nèi)部的水分多的時候，鋰電池內(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(qiáng)的酸，它可以使鋰電池內(nèi)部的金屬零件腐蝕，進(jìn)而使電源最終漏液。如果鋰電池漏液，鋰電池的性能將急速下降，而且電解液還會對使用者的機(jī)器進(jìn)行腐蝕，終而引起更加危險的失效。

鋰電池容量衰減隨水分含量增加而逐漸減小。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膜最主要的組分，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，因此容量衰減增加。

由于電解液在鋰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)，因此注液量過少對于鋰電池的循環(huán)壽命不利，同時如果電解液數(shù)量過少，也會導(dǎo)致部分活性物質(zhì)無法浸潤，因此不利于鋰電池容量的發(fā)揮，但是注液量過多也會造成鋰電池能量密度下降，成本升高等問題，因此如何確定合適的注液量，對于鋰電池在性能和成本之間的平衡就顯得尤為重要。

過多的水分進(jìn)入到鋰電池里會對鋰電池的使用性能造成嚴(yán)重的影響，甚至引發(fā)爆炸；因此鋰電池需要嚴(yán)格“避開”空氣中的水分。鋰電池生產(chǎn)環(huán)境的有效控制，尤其是濕度的控制對鋰電池生產(chǎn)安全和質(zhì)量的提升有著重要的作用。通常情況下，鋰電池生產(chǎn)車間環(huán)境濕度越大，鋰電池材料越容易吸收空氣中的水分；反之，環(huán)境濕度控制越好，鋰電池材料吸收空氣中的水分的能力越有限。