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检测锂离子电池电解液注液量"略少"的方法有什么?

钜大LARGE  |  点击量:56次  |  2020年11月20日  

摘要
检测锂电池电解液注液量"略少"的方法有哪些?锂离子电池的性能与电解液有着密切的关系,电解液的量对电池的电化学和安全等性能有较大的影响。合适的电解液注液量。

检测锂离子电池电解液注液量"略少"的方法有什么?锂离子电池的性能与电解液有着密切的关系,电解液的量对电池的电化学和安全等性能有较大的影响。合适的电解液注液量不仅有利于提升能量密度和降低成本,关于提升锂离子电池的循环寿命同样有重要的用途。


检测锂离子电池电解液注液量"略少"的方法有什么?


由于电解液在锂离子电池工作的过程中会持续的在正负极发生氧化和还原反应,因此注液量过少关于锂离子电池的循环寿命不利,同时假如电解液数量过少,也会导致部分活性物质无法浸润,因此不利于锂离子电池容量的发挥,但是注液量过多也会造成锂离子电池能量密度下降,成本升高等问题,因此如何确定合适的注液量,关于锂离子电池在性能和成本之间的平衡就显得尤为重要。


锂离子电池电解液注液量的“略少、少、严重少”这是一般说法,没有严格要求。电解液即使是略少,锂离子电池也已经是不良品了。电解液略少的电芯,不容易被发现,这个时候,电芯的容量和内阻都是正常的,检测出锂离子电池电解液略少电芯有三类方法:拆电芯、称重、测试。


1.拆电芯


拆开属于破坏性试验且一次只能检测一个电芯,虽然可以直观和准确的确定问题,但实际用此方法筛选电芯的基本不用。


2.称重


这一方法准确性较低,因为极片、铝塑膜等也会有重量差异;锂离子电池电解液既然是“略少”,那么实际每个电芯的保液量也就不会差距很大,这样其他材料的重量差异,很可能大于电解液重量的差异。


当然,可以通过注液时实测每个电芯的注液量或者保液量来准确的、及时的得知问题电芯,但是与其对全电芯称重,不如新增注液设备的准确性和优化工艺,从而治标治本。


3.测试


这个是问题的重点,用何种测试方法能够筛选出电解液“略少”的电芯,等价于电解液“略少”的电芯会有何种异常。目前仅了解两种方法可以测出容量、内阻皆正常的,但是电解液却略少的电芯。这两个方法分别是:循环、倍率放电平台。


电解液注液量对锂离子电池性能有何影响?


①电解液量对锂离子电池容量的影响


锂离子电池的容量随着电解质含量的新增而新增。锂离子电池的最佳容量是隔膜会浸湿。可以看出,电解质的量不足,正极板没有被充分润湿,并且隔膜没有被润湿,从而导致大的内部电阻和低的容量。电解质的新增有利于充分利用活性物质的容量。这表明锂离子电池的容量与电解质的量有很大的关系。锂离子电池的容量随着电解液量的新增而新增,但最终趋于恒定。


②电解液量对锂离子电池循环性能的影响


电解液少,电导率低,循环后内阻新增更快,加速锂离子电池局部电解液的分解或挥发是电池循环性能下降的速度。电解质过多会导致副反应和产气量新增,从而导致循环性能下降。而且,浪费了太多的电解质。可以看出,电解质的量对锂离子电池的循环性能具有显着影响。电解质过少或过分不利于电池的循环性能。


③电解液量对锂离子电池安全性能的影响


锂离子电池爆炸的原因之一是注液量不能满足工艺要求。当电解质的量太小时,电池的内阻大并且发热量大。温度升高会导致电解质迅速分解而出现气体,并且隔膜会熔化,从而导致锂离子电池膨胀和短路爆炸。当电解质的量太多时,在充电和放电过程中出现的气体的量大,电池的内部压力大,并且壳体破裂,导致电解质泄漏。电解液温度高时,遇空气会着火。


电解液作为锂离子迁移和电荷传递的介质,为确保活性物质得到充分应用,要求电芯卷芯各空隙区域充满电解液,因此电芯内部空间体积也可用于大致判断电芯对电解液的需求量。由此可见,锂离子电池电解液用量对电池的循环性能影响非常明显,电解液过多或过少,都不利于锂离子电池的循环性能。


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