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檢測鋰電池電解液注液量"略少"的方法有哪些?

來源:188金宝搏app苹果下载   日期:2020-09-28 10:16  瀏覽量:

檢測鋰電池電解液注液量"略少"的方法有哪些?鋰離子電池的性能與電解液有著密切的關係,電解液的量對電池的電化學和安全等性能有較大的影響。合適的電解液注液量不僅有利於提升能量密度和降低成本,對於提升鋰電池的循環壽命同樣有重要的作用。

檢測鋰電池電解液注液量"略少"的方法有哪些?

由於電解液在鋰電池工作的過程中會持續的在正負極發生氧化和還原反應,因此注液量過少對於鋰離子電池的循環壽命不利,同時如果電解液數量過少,也會導致部分活性物質無法浸潤,因此不利於鋰電池容量的發揮,但是注液量過多也會造成鋰離子電池能量密度下降,成本升高等問題,因此如何確定合適的注液量,對於鋰電池在性能和成本之間的平衡就顯得尤為重要。

鋰電池電解液注液量的“略少、少、嚴重少”這是一般說法,沒有嚴格要求。電解液即使是略少,鋰電池也已經是不良品了。電解液略少的電芯,不容易被發現,這個時候,電芯的容量和內阻都是正常的,檢測出鋰電池電解液略少電芯有三類方法:拆電芯、稱重、測試。

鋰電池電解液.jpg

1.拆電芯

拆開屬於破壞性試驗且一次隻能檢測一個電芯,雖然可以直觀和準確的確定問題,但實際用此方法篩選電芯的基本不用。

2.稱重

這一方法準確性較低,因為極片、鋁塑膜等也會有重量差異;鋰電池電解液既然是“略少”,那麼實際每個電芯的保液量也就不會差距很大,這樣其他材料的重量差異,很可能大於電解液重量的差異。

當然,可以通過注液時實測每個電芯的注液量或者保液量來準確的、及時的得知問題電芯,但是與其對全電芯稱重,不如增加注液設備的準確性和優化工藝,從而治標治本。

3.測試

這個是問題的重點,用何種測試方法能夠篩選出電解液“略少”的電芯,等價於電解液“略少”的電芯會有何種異常。目前僅知道兩種方法可以測出容量、內阻皆正常的,但是電解液卻略少的電芯。這兩個方法分別是:循環、倍率放電平台。

電解液注液量對鋰電池性能有何影響?

①電解液量對鋰電池容量的影響

鋰電池的容量隨著電解質含量的增加而增加。鋰電池的最佳容量是隔膜會浸濕。可以看出,電解質的量不足,正極板沒有被充分潤濕,並且隔膜沒有被潤濕,從而導致大的內部電阻和低的容量。電解質的增加有利於充分利用活性物質的容量。這表明鋰電池的容量與電解質的量有很大的關係。鋰電池的容量隨著電解液量的增加而增加,但最終趨於恒定。

②電解液量對鋰電池循環性能的影響

電解液少,電導率低,循環後內阻增加更快,加速鋰電池局部電解液的分解或揮發是電池循環性能下降的速度。電解質過多會導致副反應和產氣量增加,從而導致循環性能下降。而且,浪費了太多的電解質。可以看出,電解質的量對鋰電池的循環性能具有顯著影響。電解質過少或過分不利於電池的循環性能。

③電解液量對鋰電池安全性能的影響

鋰電池爆炸的原因之一是注液量不能滿足工藝要求。當電解質的量太小時,電池的內阻大並且發熱量大。溫度升高會導致電解質迅速分解而產生氣體,並且隔膜會熔化,從而導致鋰電池膨脹和短路爆炸。當電解質的量太多時,在充電和放電過程中產生的氣體的量大,電池的內部壓力大,並且殼體破裂,導致電解質泄漏。電解液溫度高時,遇空氣會著火。

電解液作為鋰離子遷移和電荷傳遞的介質,為確保活性物質得到充分應用,要求電芯卷芯各空隙區域充滿電解液,因此電芯內部空間體積也可用於大致判斷電芯對電解液的需求量。由此可見,鋰電池電解液用量對電池的循環性能影響非常明顯,電解液過多或過少,都不利於鋰電池的循環性能。

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