锂电池电解液用量的计算方法和基本要求
来源:3499拉斯维加斯 日期:2019-07-17 10:45 浏览量:次
锂电池电解液用量的计算方法和基本要求。锂电池是由正、负极极片,隔膜,电解液以及壳体极耳等辅助材料组成的。锂离子电池的电解液量主要就是需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。有人提问锂电池注液量怎么计算?本文3499拉斯维加斯小编来回答下这个问题。
锂电池电解液用量的计算方法
锂电池是由正、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,主要由三部分组成:(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,需要填满电解液。隔膜也是多孔结构的,一方面,隔绝电子,另一方面孔隙需要填充电解液允许锂离子通过。
因此,锂离子电池的电解液量主要就是需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:
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,这些地方也会残存电解液,即:实际锂电池电解液量=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。
隔膜的厚度和孔隙率材料厂家会提供,比如厚度25微米,孔隙率49%。根据电芯设计或者直接拆解锂电池测量可以隔膜的长度和宽度,计算出隔膜面积,这样隔膜需要的电解液量就可以计算出来。
锂电池电解液的基本要求
a.高的锂离子电导率,一般应达到1x10-3~2x10-2S/cm;
b.高的热稳定性和化学稳定性,在较宽的电压范围内不发生分离;
c.较宽的电化学窗口,在较宽的电压范围内保持电化学性能的稳定;
d.与锂电其他部分例如电极材料、电极集流体和隔膜等具有良好的相容性;
e.安全、无毒、无污染性。
以上就是锂电池电解液用量的计算方法和基本要求,电解液在锂电池正、负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解质是锂离子电池的重要组成部分,而锂盐作为液体电解质的关键组分,是决定电解液性能的重要因素,是攻克锂离子电池性能提升难题的突破口之一。