檢測(cè)鋰電池電解液注液量＂略少＂的方法有哪些?

來(lái)源：存能電氣  日期：2020-09-28 10:16  瀏覽量：次

檢測(cè)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(guān)系，電解液的量對(duì)電池的電化學(xué)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于提升能量密度和降低成本，對(duì)于提升鋰電池的循環(huán)壽命同樣有重要的作用。

檢測(cè)鋰電池電解液注液量"略少"的方法有哪些?

由于電解液在鋰電池工作的過(guò)程中會(huì)持續(xù)的在正負(fù)極發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，因此注液量過(guò)少對(duì)于鋰離子電池的循環(huán)壽命不利，同時(shí)如果電解液數(shù)量過(guò)少，也會(huì)導(dǎo)致部分活性物質(zhì)無(wú)法浸潤(rùn)，因此不利于鋰電池容量的發(fā)揮，但是注液量過(guò)多也會(huì)造成鋰離子電池能量密度下降，成本升高等問(wèn)題，因此如何確定合適的注液量，對(duì)于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(yán)重少”這是一般說(shuō)法，沒有嚴(yán)格要求。電解液即使是略少，鋰電池也已經(jīng)是不良品了。電解液略少的電芯，不容易被發(fā)現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候，電芯的容量和內(nèi)阻都是正常的，檢測(cè)出鋰電池電解液略少電芯有三類方法：拆電芯、稱重、測(cè)試。

1.拆電芯

拆開屬于破壞性試驗(yàn)且一次只能檢測(cè)一個(gè)電芯，雖然可以直觀和準(zhǔn)確的確定問(wèn)題，但實(shí)際用此方法篩選電芯的基本不用。

2.稱重

這一方法準(zhǔn)確性較低，因?yàn)闃O片、鋁塑膜等也會(huì)有重量差異；鋰電池電解液既然是“略少”，那么實(shí)際每個(gè)電芯的保液量也就不會(huì)差距很大，這樣其他材料的重量差異，很可能大于電解液重量的差異。

當(dāng)然，可以通過(guò)注液時(shí)實(shí)測(cè)每個(gè)電芯的注液量或者保液量來(lái)準(zhǔn)確的、及時(shí)的得知問(wèn)題電芯，但是與其對(duì)全電芯稱重，不如增加注液設(shè)備的準(zhǔn)確性和優(yōu)化工藝，從而治標(biāo)治本。

3.測(cè)試

這個(gè)是問(wèn)題的重點(diǎn)，用何種測(cè)試方法能夠篩選出電解液“略少”的電芯，等價(jià)于電解液“略少”的電芯會(huì)有何種異常。目前僅知道兩種方法可以測(cè)出容量、內(nèi)阻皆正常的，但是電解液卻略少的電芯。這兩個(gè)方法分別是：循環(huán)、倍率放電平臺(tái)。

電解液注液量對(duì)鋰電池性能有何影響？

①電解液量對(duì)鋰電池容量的影響

鋰電池的容量隨著電解質(zhì)含量的增加而增加。鋰電池的最佳容量是隔膜會(huì)浸濕。可以看出，電解質(zhì)的量不足，正極板沒有被充分潤(rùn)濕，并且隔膜沒有被潤(rùn)濕，從而導(dǎo)致大的內(nèi)部電阻和低的容量。電解質(zhì)的增加有利于充分利用活性物質(zhì)的容量。這表明鋰電池的容量與電解質(zhì)的量有很大的關(guān)系。鋰電池的容量隨著電解液量的增加而增加，但最終趨于恒定。

②電解液量對(duì)鋰電池循環(huán)性能的影響

電解液少，電導(dǎo)率低，循環(huán)后內(nèi)阻增加更快，加速鋰電池局部電解液的分解或揮發(fā)是電池循環(huán)性能下降的速度。電解質(zhì)過(guò)多會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)和產(chǎn)氣量增加，從而導(dǎo)致循環(huán)性能下降。而且，浪費(fèi)了太多的電解質(zhì)。可以看出，電解質(zhì)的量對(duì)鋰電池的循環(huán)性能具有顯著影響。電解質(zhì)過(guò)少或過(guò)分不利于電池的循環(huán)性能。

③電解液量對(duì)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(dāng)電解質(zhì)的量太小時(shí)，電池的內(nèi)阻大并且發(fā)熱量大。溫度升高會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)迅速分解而產(chǎn)生氣體，并且隔膜會(huì)熔化，從而導(dǎo)致鋰電池膨脹和短路爆炸。當(dāng)電解質(zhì)的量太多時(shí)，在充電和放電過(guò)程中產(chǎn)生的氣體的量大，電池的內(nèi)部壓力大，并且殼體破裂，導(dǎo)致電解質(zhì)泄漏。電解液溫度高時(shí)，遇空氣會(huì)著火。

電解液作為鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì)，為確保活性物質(zhì)得到充分應(yīng)用，要求電芯卷芯各空隙區(qū)域充滿電解液，因此電芯內(nèi)部空間體積也可用于大致判斷電芯對(duì)電解液的需求量。由此可見，鋰電池電解液用量對(duì)電池的循環(huán)性能影響非常明顯，電解液過(guò)多或過(guò)少，都不利于鋰電池的循環(huán)性能。