调控电解液用量,对锂离子电池性能提升有多大影响?

锂电数码书 2024-09-20 17:17:02

随着科技的不断进步,电池技术尤其是锂离子电池技术,已成为推动绿色能源高效利用以及可持续发展的关键力量。锂离子电池以其高能量密度、长循环寿命和环保特性,在便携式电子设备、电动汽车和大规模储能系统中得到了广泛应用。

不过电池性能的把控和提升并非一件轻松的事,涉及到电池设计、材料选择、制造工艺等多个方面的精细调控。其中,电解液的用量对电池性能的影响尤为显著。

锂离子电池几大关键组成部分包括正极、负极、电解液等,其中电解液作为传输介质,确保了电池内部的电化学反应能够顺利进行。然而,电解液的用量并非越多越好,过量或不足都会对电池性能产生不利影响。

过量的电解液会增加电池的制备成本,并且在充放电过程中可能导致电解液分解,产生气体,影响电池的安全性和循环稳定性;而电解液用量不足则会限制锂离子在正负极之间的传输,增加电池的内阻,降低其循环稳定性,也就是说电池寿命会大大衰减。

为了深入探究电解液用量对电池性能的影响,研究人员选择了两款具有较高体积能量密度的电池作为研究对象,通过精确控制电解液的注入量,研究了不同化成压力下电解液的保持量与电池循环性能的关系。

‌‌锂电池化成是锂电池注液后对电池的首次充电过程,这一过程可以激活电池中的活性物质,例如生成电解质界面膜(即SEI膜),阻止副反应的发生,从而减少锂离子的损失。因此化成决定了SEI膜的好坏,SEI的好坏对锂电池的循环寿命、初始容量损失等具有很重要的作用。

实验结果表明,电解液的注入量与化成后的保持量之间存在正相关关系。在化成压力较低的情况下,适量的电解液注入能够保证电池在化成过程中形成良好的SEI膜,从而提高电池的循环稳定性;在较高的化成压力下,会使正负极片与隔膜之间的接触更加紧密,从而提高电池的循环性能;然而过高的化成压力则可能导致电解液过度消耗,影响电池的长期稳定性。

因此,在实际生产过程中,为了确保电池性能的同时降低成本,则需要通过控制化成压力和电解液注入量来优化电池性能。当电解液的注入量和保持量达到一定比例时,电池能够在长期循环中保持较高的容量保持率,以实现电池性能和成本的最佳平衡。

此外,电解液的保持量对电池的循环性能也起着决定性作用。充足的电解液能够保证电池在循环过程中的稳定性,而电解液不足则可能导致电池性能的快速衰减。所以电池制造商在电池设计和制造过程中,需要精确控制电解液的用量,以确保电池的长期稳定性和可靠性。

随着行业对电解液用量与电池性能之间关系的深入研究,通过精确控制化成过程中的电解液注入量和化成压力,能够显著提升电池的循环稳定性和安全性。电池企业则能根据这一技术突破提高电池性能,在保证电池安全的前提下降低生产成本,有望进一步降低电池成本,让新能源汽车售价更加实惠。

文章来源:纯电侠电池有态度

注:本站转载的文章大部分收集于互联网,文章版权归原作者及原出处所有。文中观点仅供分享交流,不代表本站立场以及对其内容负责,如涉及版权等问题,请您告知,我将及时处理。

0 阅读:0