鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2568次 | 2019年12月13日
水分含量對磷酸鐵鋰電池的性能有哪些影響?
水分含量對磷酸鐵鋰電池組性能的影響
在磷酸鐵鋰電池組的制造過程中,有很多東西是必須嚴(yán)格控制的,一是粉塵,二是金屬顆粒,三是水分。水分對鋰電池組影響巨大,主要會造成以下不良后果:
1、如果水分過高,電解液和水分反應(yīng),生成微量有害氣體,對注液房環(huán)境有不良影響;這也會影響電解液本身的質(zhì)量,使得磷酸鐵鋰電池組性能不良,還會使電池柳釘生銹。
2、水分和電解液中的一種成分反應(yīng),生成有害氣體,當(dāng)水分足夠多時電池內(nèi)部的壓力就變大,從而引起電池受力變形。如果是手機(jī)電池,就表現(xiàn)為鼓殼;當(dāng)內(nèi)部壓力在高的時候,電池就有危險了,爆裂使得電解液噴濺,電池碎片也很容易傷人。
3、鋰電池組內(nèi)部水分過高;損耗了電解液的有效成分,也損耗了鋰離子,使得鋰離子在電池負(fù)極片發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)。消耗了鋰離子,電池的能量就減少了。
4、用26650電池給電鉆供電,充滿電后本來可以使用1小時,因為電池內(nèi)部有水分,就只能使用50分鐘了。
水分對電池循環(huán)容量衰減的影響
鋰電池組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,電解液溶劑不易嵌人到負(fù)極中,占據(jù)Li十嵌人空位,因此容量衰減很少。與此相反,當(dāng)SEI膜的局部不致密、不均勻時,Li十嵌人空位被電解液溶劑占據(jù)相對較容易。LieC03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。
水分含量對電池厚度的影響
隨著水分含量的增加,電池的厚度也在變大。當(dāng)水分含量這是由于在SEI膜形成過程中會產(chǎn)生CO2、CO等氣體。并且當(dāng)水分過量時,多余的水會繼續(xù)與LiPF6反應(yīng)產(chǎn)生HF氣體。電池內(nèi)部產(chǎn)氣量關(guān)系著電池的安全性,為避免電池出現(xiàn)嚴(yán)重的脹氣問題,要嚴(yán)格控制電池內(nèi)部的水分。
電池會膨脹主要是因為SEI膜生成后水的存在使LiPF6分解生成HF氣體。
影響磷酸鐵鋰電池性能的因素有很多,諸如材料種類、正負(fù)極壓實密度、水分、涂布面密度及電解液用量等。其中水分對鋰電池組的性能有著至關(guān)重要的影響,水分是鋰離子電池生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格控制的關(guān)鍵因素,水分過量時不但能夠?qū)е码娊庖褐袖圎}的分解并對正負(fù)極材料、集流體都有一定的腐蝕破壞作用,而且也導(dǎo)致電池的循環(huán)性能及安全性能的降低。
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