电池电解液加多少合适
该篇文献于2019年发表于电化学领域的权威期刊Journal of Electrochemical Society。文章聚焦于锂离子电池制造过程中电解液的用量问题。
在锂电池的制造过程中,确保极片和隔膜的所有空腔和孔隙都被电解液充分浸润至关重要,否则可能生成不均匀的SEI膜。过多的电解液会增加电池的重量和成本,因此确定合适的电解液用量显得尤为重要。
研究团队采用了软包电池模型,填充了不同量的电解液,并通过阻抗谱测量、化成及寿命测试等方法,研究了电解液用量对电池性能的影响。
实验首先制作了由13层负极和12层正极组成的软包干电芯,选择了NCM111作为正极材料,石墨作为负极材料。然后,按照不同的体积因子进行注液操作。
在电池的电化学阻抗谱(EIS)测试中,重点分析了高频区阻抗(HFR)。HFR的变化可以反映电芯内阻随着浸润程度的变化情况。团队还进行了化成及寿命测试,并在整个过程中进行了EIS测试。
研究发现,当体积因子(vf)≥1时,HFR持续降低并趋于稳定。电解液量对电池的可逆容量和能量密度也有重要影响。在特定的倍率下,适量的电解液可以最大化电池的能量密度和容量。
电池的循环性能与电解液量及倍率的关系也进行了深入研究。结果表明,适量的电解液可以保持最佳的循环性能。特别是在vf=1.4时,由于电解液量适中,既满足了SEI膜完全生成的需要,又避免了过多的电解液导致的能量密度下降。
总结来说,该研究通过对比不同电解液用量的全电池性能数据,得出了电解液用量对锂离子电池性能的重要影响。研究结果显示,过少或过多的电解液都会对电池的性能产生负面影响。适当地调整电解液用量是提高锂离子电池性能的关键。