鉅大LARGE | 點擊量:2599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,生成微量有害氣體,對注液房環境有不良影響;這也會影響電解液本身的質量,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,生成有害氣體,當水分足夠多時電池內部的壓力就變大,從而引起電池受力變形。如果是手機電池,就表現為鼓殼;當內部壓力在高的時候,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極片發生不可逆轉的化學反應。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,因為電池內部有水分,就只能使用50分鐘了。
水分對電池循環容量衰減的影響
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。當SEI膜均勻致密時,電解液溶劑不易嵌人到負極中,占據Li十嵌人空位,因此容量衰減很少。與此相反,當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,當水分含量過量時,會導致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。當水分含量這是由于在SEI膜形成過程中會產生CO2、CO等氣體。并且當水分過量時,多余的水會繼續與LiPF6反應產生HF氣體。電池內部產氣量關系著電池的安全性,為避免電池出現嚴重的脹氣問題,要嚴格控制電池內部的水分。
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重要的影響,水分是鋰離子電池生產過程中需要嚴格控制的關鍵因素,水分過量時不但能夠導致電解液中鋰鹽的分解并對正負極材料、集流體都有一定的腐蝕破壞作用,而且也導致電池的循環性能及安全性能的降低。
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