電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電池知識
鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源
電解質是一種離子導體,在電池的正極和負極之間傳導。它由鋰電解液、高純有機溶劑、必要的添加劑等材料按一定比例組成。它在電池的能量密度、功率密度、廣泛的溫度應用、循環壽命、安全功能等方面起著至關重要的用途。
鎳在正極中的比重越來越大,硅碳負極的應用給電解液的開發和加工帶來了新的麻煩。
隨著動力鋰離子電池能量密度的提高,電壓也隨之提高。電壓越高,電解液的分化能力越強。關于高鎳三元體系,電解質公司專門從事過漏電流(即流經絕緣體的電流)和過渡金屬離子溶解試驗。結果表明,隨著對漸進式電源電池正極材料鎳含量的正確猜測,過渡金屬離子的溶出度增大。在陰極被還原分離后,溶解的過渡金屬離子會破壞陽極表面的SEI膜。此外,前進電壓會顯著新增泄漏電流。這樣會影響動力鋰離子電池在高溫環境下的儲存和循環功能,鎳含量的提高也會導致動力鋰離子電池安全功能的下降。
高鎳數據與電解液配合存在的問題比較復雜,技術門檻高。假如公司不滿足研究實力,就很難做好高鎳數據與電解液產品的匹配。
1.高比能電解質
尋找高比能是鋰電池目前最大的研究方向,尤其是在人們的移動設備所占比例越來越大的時候,電池的壽命,成為了電池最關鍵的功能。
如圖所示,高能量密度電池的未來發展必然是高壓陽極和硅陰極。-硅有巨大的克容量和人們關注它,而是因為它的膨脹效果,它不能被使用,近年來的研究方向已經改變硅碳負極,它有一個相對較高的克容量和體積小的變化,不同的電影在硅碳負極添加劑周期是不同的。
2.高功率電解質
現在,商用鋰電子電池難以完成高速率的持續放電,其重要原因是電池極端耳溫嚴重,內阻導致電池整體溫度過高,容易發生熱失控。因此,在保持高電導率的同時,要電解質來預防電池升溫過快。有關動力鋰離子電池,完成快速充電也是電解質發展的一個重要方向。
大功率電池不僅對電極數據提出了高固相分散、納米化導致的離子遷移路徑短、控制電極厚度和壓實等要求,而且對電解液提出了更高的要求:2、溶劑復合粘度低;3.接口控制降低膜阻抗。
3.寬溫度電解質
當電池處于高溫時,電解液很容易發生自我分化,數據與電解液之間的副反應加劇。但在低溫下,電解液鹽輸出和負SEI膜阻抗可能呈指數上升。寬溫電解液為電池供應了更廣泛的工作條件。下圖是各種溶劑的沸點比較和固化比較。
4.安全電解質
電池的安全性重要體現在燃燒甚至爆炸,首先,電池本身具有可燃性,所以當電池過充、過放電、短路時,當外界針刺、擠壓時,當外界溫度過高時,可能會造成安全事故。因此,阻燃劑是安全電解質研究的重要方向。
在常規電解液中加入阻燃添加劑,可獲得阻燃效果。一般選用磷阻燃劑或鹵素阻燃劑。要求阻燃添加劑價格合理,不影響電解液的功能。此外,使用室溫離子液體作為電解液也進入了研究階段,將徹底消除電池中使用易燃有機溶劑。
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