介绍锂离子电池充电的醚类有机溶剂

锂离子电池充电的醚类有机溶剂

醚类有机溶剂具有低介电常数和低粘度。由于醚的活性和抗氧化性差，它不是常用来作为锂离子电池电解液的重要成分，而是作为一种常用的溶剂或碳酸盐岩的添加剂来提高电解液的电导率。

1环醚

环醚重要包括四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2me-thf)、1,3-二氧环戊烷(DOL)等。与DME相同，DOL和PC都已用于初级锂离子电池中，但其易开环聚合，电化学稳定性差。THF粘度低(0.46mPa)。对阳离子有较强的络合和配位能力，反应活性高。2me-thf闪点(-11℃)、低沸点(79℃)，易被氧化为过氧化物，且具有吸湿性，溶剂化能力比EC或PC强，常用作助溶剂来改善电解液的低温和循环性能。例如，EC+2me-thf混合溶液组成的电解质比pc-ec电解质具有更高的电导率和循环性能。

2链醚

链醚重要包括二甲氧基甲烷(DMM)、1,2-二甲氧基乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(DG)，其中DME使用较多。在锂离子电池中，二甲醚常与具有高介电常数的溶剂结合，如PC。DME具有较强的阳离子螯合能力和较低的粘度(0.46mPa)。，可显著提高电解质的电导率。例如，LiPF6可以与DME形成稳定的LiPF6.2DME复合物，新增锂的溶解度，从而提高电解质的电导率。而二甲醚易被氧化还原分解，稳定性差。DG是一种在醚类溶剂中具有良好氧化稳定性的溶剂。相对分子质量高，相对粘度小，对锂离子的络合和配位能力强。EC+DG(体积比1:1)在室温(25℃)下具有较高的电导率。例如，当LiC1O4和LiPF6的浓度为1.1mol/L时，电导率可以达到10.0*10-3和9.6*10-3s/cm。该电解质与锂离子、锂离子钙等正极、负极材料具有良好的相容性。DG也有很高的热稳定性。

在封闭和开放电池系统中加热时，仅观察到100℃左右的水蒸发和140~200℃的溶剂蒸发，未观察到溶剂分解。这说明EC+DG混合溶剂在200℃以上是稳定的。关于DME和DG的同系物，随着碳链的新增，溶剂的抗氧化性能新增，粘度新增，不利于提高有机电解质的电导率。

锂离子电池在经过300到500次的充放电后，由于容量下降而失效。此外，由于锂离子电池的自然老化，其平均使用寿命只有两到三年。锂离子电池的老化速率受到许多因素的影响，如环境温度和充电状态。为了延缓老化过程，锂离子电池要低温储存并部分充电。

在一个RAID阵列的备份数据系统中，锂离子备份电池在很长一段时间内都处于闲置状态，只有在急需备份电源的时候才会使用，比如锂离子电池出现断电，急需存储备份的时候。这种情况类似于延长锂离子电池寿命的推荐存储指南。延长备用系统的4.2v或4.1v锂离子电池寿命的一个首选方法是将其部分充电到低于锂离子电池最大浮动电压的地方。

来自lingt的LTC4064独立电池充电器经过优化，可以延长锂离子电池的使用寿命(用于RAID阵列等备份应用)，并且只将锂离子电池充电到浮动电压4.0v(而不是4.1v或4.2v)。LTC4064减缓了锂离子电池的老化过程，降低了锂离子电池的利用率(但要长时间保持充满电)。