Hvilken effekt har mængden af elektrolyt på batteriets ydeevne?
Sep 01, 2020
At vælge et passende elektrolytsystem til forskellige positive og negative materialer garanterer ikke, at batteriet har god elektrokemisk ydeevne, og den passende mængde elektrolyt skal bestemmes i overensstemmelse med kravene til forskellige positive og negative materialer.
1. Bedømmelseskriterier for efterspørgsel efter elektrolytvolumen
Elektrolyt bruges som et medium til lithiumionmigration og overførsel af ladning. For at sikre, at det aktive materiale er fuldt ud brugt, skal hullerne i batteriets kerne udfyldes med elektrolyt. Komprimeringstætheden for hvert katodemateriale er forskellig, og kravene til mængden af elektrolyt er forskellige. Den generelle situation er, at efterspørgslen efter elektrolyt af lithiumcobaltoxidkatodematerialet med høj komprimeringstæthed er lille, og efterspørgslen efter elektrolyt af det ternære og lithiummanganatkatodesystembatteri med lav komprimeringstæthed er det største.
2. Indflydelsen af elektrolytvolumen på batteriets ydeevne
(1) Indflydelsen af elektrolytvolumen på batterikapaciteten
Det kan ses fra figur 1, at opladnings- og afladningskurven for elektrolytten med en lille mængde dryp er unormal, opladningskapaciteten er meget større end andre værdier, og afladningskapaciteten er meget mindre end andre værdier. Kapaciteten øges, når mængden af elektrolyt øges. Batteriet med den bedste kapacitet har membranen lige fugtet. Det kan ses, at mængden af elektrolyt er utilstrækkelig, det positive elektrodeark ikke er fugtet tilstrækkeligt, og membranen er ikke fugtet, hvilket resulterer i en stor indre modstand og en lav kapacitet. Stigningen i mængden af elektrolyt hjælper med at udnytte kapaciteten af det aktive materiale fuldt ud. Dette viser, at batterikapaciteten har et større forhold til mængden af elektrolyt, og batterikapaciteten øges med stigningen i mængden af elektrolyt, men har endelig tendens til at være grundlæggende konstant.
(2) Indflydelsen af elektrolytvolumen på batteriets cyklusydelse
Det kan ses af figur 1, at med stigningen i hastigheden bliver kapacitetsforskellen mere tydelig, og batteriets cyklusydelse bliver værre. Mængden af elektrolyt er lille, ledningsevnen falder, og den indre modstand øges hurtigt efter cykling, hvilket fremskynder nedbrydning eller fordampning af den delvise elektrolyt af batteriet, og forringelsen af batteriets cyklusydelse gradvis accelereres. For meget elektrolyt får battericellens sidereaktion til at stige relativt, og gasproduktionen er stor, hvilket får battericellens cyklusydelse til at falde. Desuden spilder overdreven elektrolyt også. Det kan ses, at mængden af elektrolyt har en meget åbenbar indvirkning på batteriets cyklusydelse. For lidt eller for meget elektrolyt bidrager ikke til batteriets cyklusydelse.
(3) Indflydelsen af elektrolytvolumen på batteriets sikkerhedsydelse
Batteriets gode sikkerhedsydelse skyldes hovedsageligt fravær af udbulning og eksplosion under brug. En af grundene til eksplosionen af batteriet er, at injektionsvolumenet ikke kan opfylde de teknologiske krav. Når mængden af elektrolyt er for lille, er batteriets indre modstand stor, og varmen er høj. Stigningen i temperatur får elektrolytten til hurtigt at nedbrydes for at producere gas, og membranen smelter, hvilket får batteriet til at ekspandere og kortslutte og eksplodere. Når den anvendte elektrolyt og de positive og negative materialer producerer overdreven gasproduktion ved bivirkninger, kan en passende mængde elektrolytinfiltrant tilsættes for at reducere mængden af tilsat elektrolyt og derved reducere problemet med overdreven gasproduktion og forbedre batterisikkerheden. Når mængden af elektrolyt er for stor, er mængden af gas, der genereres under opladning og afladning, stor, det indre tryk på batteriet er højt, og skallen brister og forårsager elektrolytlækage. Når elektrolyttemperaturen er høj, vil den antænde, når den møder luft.
Elektrolyt er en uundværlig del af lithium-ion-batterier og er en nødvendig betingelse for, at lithium-ion-batterier opnår fordelene ved højspænding, høj energitæthed og høj cyklusydelse. Mængden af elektrolyt har en vigtig indflydelse på batteriets elektrokemiske ydeevne og sikkerhedsydelse. For meget eller for lidt er upassende. Eksperimenter er nødvendige for at bestemme den mængde elektrolyt, der er kompatibel med de positive og negative materialer og membranen.