电解液量对充电机充电蓄电池性能有什么影响?
不同的正负极材料选择合适的电解液体系,并不能保证充电机充电蓄电池具备好的电化学性能,还要根据不同正极材料需求确定恰当的电解液量。
1.电解液量需求的判断标准
电解液作为锂离子迁移和电荷传递的介质,为确保活性物质得到充分应用,要求电芯卷芯各空隙充满电解液。各正极材料压实密度不一样,对电解液量的需求互有差异。一般情况是压实密度大的钴酸锂正极材料电解液的需求小,压实密度低的三元和锰酸锂正极体系充电机充电蓄电池电解液需求最大。
2.电解液量对充电机充电蓄电池性能的影响
(1)电解液量对充电机充电蓄电池容量的影响
从图1 看滴加很少的电解液充充电机充电蓄电池放电曲线不正常,充电容量远大于其他值,充电机充电蓄电池放电容量远小于其他值。容量随着电解液量的增加而增加,容量最好的充电机充电蓄电池是隔膜刚好浸润。可见电解液量不够,正极片浸润不充分,隔膜未浸润,导致内阻偏大,容量发挥较低。电解液量的增加有利于充分利用活性物质的容量。由此说明,充电机充电蓄电池容量与电解液量有较大关系,充电机充电蓄电池容量随着电解液量的增加而增加,但最后基本趋于恒定。
(2)电解液量对充电机充电蓄电池循环性能的影响
从图1看随着倍率的增加容量差别更明显,充电机充电蓄电池的循环性能变差。电解液量较少,导电率降低,循环后内阻增大快,加速充电机充电蓄电池局部电解液的分解或挥发,是充电机充电蓄电池循环性能的恶化速度逐渐加快。电解液过多导致电芯的副反应也相对增加,产气量较多,导致电芯的循环性能下降。再者电解液过量也浪费。由此可见电解液量对充电机充电蓄电池的循环性能影响非常明显,电解液过少或过多,都不利于充电机充电蓄电池的循环性能。
(3)电解液量对充电机充电蓄电池安全性能的影响
充电机充电蓄电池的安全性能好主要是使用过程中不出现鼓壳和爆炸。充电机充电蓄电池爆炸的其中一个原因就是注液量达不到工艺要求。当电解液量过少时,充电机充电蓄电池内阻大,发热多。温度升高导致电解液迅速分解产气,隔膜融化,造成充电机充电蓄电池气胀短路爆炸。当所采用的电解液与正负极材料发生副反应产气量过多时,可以通过添加适量的电解液浸润剂来减少电解液加入量,从而降低产气过多的问题,提高充电机充电蓄电池安全性。而当电解液量过多时,充充电机充电蓄电池放电过程产生的气体量大,充电机充电蓄电池内部压力大,壳体破裂,引起电解液泄露。电解液温度较高时,遇到空气而着火。
电解液是锂离子充电机充电蓄电池不可或缺的重要组成部分,是锂离子充电机充电蓄电池获得高电压、高能量密度、高循环性能等优点的必备条件。电解液的量对于充电机充电蓄电池的电化学性能、安全性能都有重要的影响,过多或过少都是不合适的,需要进行实验确定与正负极材料、隔膜相适应的电解液。
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