锂电池性能受什么影响(压力对锂离子电池性能的影响?)
影响锂电池水分的因素?
影响锂电池性能的因素很多,如材料类型、正负极压实密度、水分、涂层面密度、电解液用量等。其中,水分对锂离子电池的性能有着至关重要的影响。水分是锂离子电池生产过程中需要严格控制的关键因素。水分过多不仅会导致电解液中锂盐的分解,还会对正负极材料和集流体产生一定的腐蚀作用,还会导致电池的循环性能和安全性能降低。但是,微量水分意义重大。这里详细介绍一下水分对锂电池性能的影响。
一、水分过多的坏处
在三元/石墨电池的制造过程中,一般采用油基分散体系,PVDF为粘结剂,NMP为溶剂制备正极浆料。PVDF遇到水分过多,会生成胶状物质,导致浆料流动性和流平性差,不利于浆料的涂覆。因此,在配制泥浆时,必须注意原材料的含水量、工作环境和人员操作时水分的引入。
除了对锂电池浆料的制备影响较大外,过量的水还会引起电解液的分解。
氢氟酸是一种腐蚀性特别强的酸,会对锂电池的正负极材料和集流体造成严重损害,最终导致电池出现安全问题。
二、微量水分的意义
但是,锂电池里的水越少越好。众所周知,固体电解质界面(俗称SEI膜)是一种选择性渗透膜,可以使Li自由渗透,电解质分子则不能。电解液的组成和微量添加剂对SEI膜的形成电位、致密性、不可逆容量损失和内阻有显著影响。水作为电解液中的微量成分,对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。
第三,水分对锂电池性能的影响
在不同的材料体系中,水分含量对电池的性能有很大的影响。但不变的是,湿气对锂电池的首次充放电容量、内阻、电池循环寿命、电池体积都有影响。将以钴酸锂/石墨电池为例。
1.对首次充放电容量的影响
水分与锂电池SEI的形成有关,必然会影响锂电池的首次不可逆容量损失。
当电池中水含量小于0.015%时,电池首次放电容量符合国家标准,变化不大;当电池的含水量在0.015 % ~ 0.04 %范围内时,电池的首次放电容量随着电池中含水量的增加而降低。当电池中的水分含量小于0.015%时,以下反应占主导地位。
单电子还原生成的烷基碳酸锂也能与电解液中的微量水反应生成碳酸锂。
2ROCO2 Li H2O →Li2CO3 CO2 2ROH
当产生CO2时,在低电势下,在负电极表面上发生新的化学反应:
2CO2 2Li 2e →Li2CO3C
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