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水分在鋰電池中的效果及影響

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:2568次  |  2018年05月16日  

  水分的影響:

  固體電解質(zhì)界面(Solid-ElectrolyteInterface,簡稱SEI)膜是浙江興海能源一層選擇性透過膜,能使Li+自在透過,而電解液分子不能透過。電解液的組成和痕量的添加劑對(duì)SEI膜構(gòu)成的電位、細(xì)密程度、電池不可逆容量丟失、電池內(nèi)阻等有明顯的影響。水作為電解液中一種痕量組分,對(duì)鋰離子電池SEI膜的構(gòu)太陽能路燈鋰電池成和電池功能有必定的影響。首要表現(xiàn)為電池容量變小,放電時(shí)刻變短,內(nèi)阻增大,循環(huán)路燈鋰電池容量衰減,電池脹大等現(xiàn)象,因而,在鋰離子電池的制造進(jìn)程中,有必要嚴(yán)格控制環(huán)境的濕度和正負(fù)極資料、電解液的含水量。

  水分對(duì)放電容量的影響:

  電池初次放電容量隨電池中水分的添加而減小。在鋰源穩(wěn)定的條件下,電池初次放電容量的改變首要由2個(gè)首要因素制約。

  1、SEI膜的構(gòu)成耗費(fèi)部分Li十,構(gòu)成不可逆容量丟失,單電子復(fù)原進(jìn)程生成的烷基碳酸鋰還可以與電解液中的痕量水發(fā)作反響,2ROC02Li+H2O→LieC03+C02+2ROH,當(dāng)生成C02后,在低電位下的負(fù)極外表,有新的化學(xué)反響發(fā)作2C02+2Li++2e→LieC03+CO。

  2、SEI膜構(gòu)成今后,在依然有H2O存在的條件下,H2O會(huì)促進(jìn)電解液中LiPF6的分化,使電池放電時(shí)刻縮短,LiPF6→LiF+PFs,PFs+H2O→POF3+2HF。

  水分對(duì)鋰電池內(nèi)阻的影響:

  隨著電池水分的添加,內(nèi)阻呈上升的趨勢。發(fā)生電池內(nèi)阻差異的首要因素有如下2個(gè)方面。

  1、SEI膜的差異導(dǎo)致電池內(nèi)阻的差異。在電解液溶劑系統(tǒng)中,痕量的水可以構(gòu)成以Li2CO3為主、穩(wěn)定性好、均勻細(xì)密的SEI膜,其內(nèi)阻較小。

  2、水分含量多于系統(tǒng)構(gòu)成SEI膜的所需含量時(shí),在SEI膜外表生成POF3和LiF沉積,導(dǎo)致電池內(nèi)阻添加。

  水分對(duì)電池循環(huán)容量衰減的影響:

  電池容量衰減隨水分含量添加而逐漸減小。這與SEI膜的細(xì)密程度和均勻性有關(guān)。當(dāng)SEI膜均勻細(xì)密時(shí),電解液溶劑不易嵌人到負(fù)極中,占有Li十嵌人空位,因而容量衰減很少。與此相反,當(dāng)SEI膜的部分不細(xì)密、不均勻時(shí),Li十嵌人空位被電解液溶劑占有相對(duì)較容易。LieC03是構(gòu)成均勻細(xì)密SEI膜最首要的組分,電解液溶劑系統(tǒng)中,當(dāng)水分含量過量時(shí),會(huì)導(dǎo)致SEI膜的部分不細(xì)密、不均勻,因而容量衰減添加。

  電池會(huì)脹大首要是因?yàn)镾EI膜生成后水的存在使LiPF6分化生成HF氣體。

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