介绍锂离子电池电解液重要成分和用量计算方法

锂离子电池电解液重要成分构成

锂离子电池电解液重要由三部分组成，重要为溶剂、锂盐、添加剂。在这些组成成分之中，添加剂虽然添加的量与其他成分相比还是较少的，但一份电解液中可添加的添加剂种类是最多的。

溶剂

溶剂在电解液中的用途重要是用来溶解锂盐的。电解液中的溶剂重要有环状碳酸酯(PC、EC);链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)。

锂盐

优质的锂盐关于锂离子电池的能量密度、功率密度、宽电化学窗口、循环寿命、安全性能等方面都有着较大的影响。锂盐中常含有的元素有LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。

添加剂

添加剂的种类众多，不同的添加剂有着不同的用途，虽然添加的分量较少，但关于锂离子电池的性能效果有着不同的影响。添加剂的种类重要有成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂。

锂离子电池电解液成分常见的三种类型

1.碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3

透明无色液体(>35℃)，室温时为结晶固体.沸点：248℃/760mmHg，243-244℃/740mmHg;闪点：160℃;密度：1.3218;折光率：1.4158(50℃);熔点：35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。在电池工业上，可作为锂离子电池电解液的优良溶剂。

2.碳酸丙烯酯：分子式C4H6O3

无色无气味，或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与***，丙酮，苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品重要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学.特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳，还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。

3.碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3

无色液体，稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃，熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂，重要用途：用作溶剂及用于有机合成。

锂离子电池电解液用量的计算

锂离子电池是由正、负极极片，隔膜，电解液以及壳体极耳等辅助材料组成的。电池极片涂层可看成一种复合材料，重要由三部分组成：(1)活物质颗粒；(2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相；(3)孔隙，要填满电解液。隔膜也是多孔结构的，一方面，隔绝电子，另一方面孔隙要填充电解液允许锂离子通过。

锂离子电池的电解液量重要就是要填充满极片和隔膜里面的孔隙，孔隙体积就是电解液用量体积，即：

锂离子电池电解液体积=正极片孔隙体积+负极片孔隙体积+隔膜孔隙体积

而极片和隔膜的孔隙体积计算方法为：

极片的孔隙体积=（每片极片涂层的长×宽×厚）×片数×孔隙率

隔膜的孔隙体积=隔膜的面积×厚度×孔隙率

考虑到除了电芯之外，壳体内部的空间还有没有被填充的剩余空间（这些空间也可以根据电池设计计算出来），这些地方也会残存电解液，即：

实际锂离子电池电解液量=所有孔隙体积+残存电解液体积

硬壳电池残存体积较多，实际电解液用量比理论值大很多，软包电池内部剩余空间一般，残存电解液量适量，圆柱电池内部空间利用率高，残存电解液量少。