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              锂电池百科

              水分对锂离子电池内阻的影响

              作者: GLIDA发表时间:2021-10-06 15:15:48浏览量:213

              水分对锂离子电池内阻的影响:随着电池中水分的增加,内阻呈上升趋势。电池内阻的差异有两个重要因素。 1.SEI膜的差异导致电池内阻的差异。在电解质溶剂体系中,微量的水可以形成均匀致密、稳定性好、内阻小的SEI膜。 2.当含水量超过SEI成膜所需含量时,会在SEI膜表面形成POF3和LiF沉淀,导致电池产生新的内阻。




              水分对细胞周期容量衰减的影响;

              电池的容量衰减随着水分含量的增加而逐渐减小。这与SEI膜的致密性和均匀性有关。当SEI膜均匀致密时,电解质溶剂不易嵌入负极,占据了Li插层的空位,因此容量衰减很小。相反,当SEI膜不致密且局部不均匀时,Li插层空位相对容易被电解质溶剂占据。LieC03是形成均匀致密SEI膜的最重要成分。在电解质溶剂体系中,当水含量过多时,SEI膜会部分未压实且不均匀,因此容量衰减会增加。电池会膨胀的原因是,在SEI膜形成后,由于水的存在,LiPF6分解产生HF气体。

               

              SEI膜是一种选择性渗透膜,可以使Li自由渗透,但电解质分子不能渗透。电解液组成和微量添加剂对SEI膜的电位、致密性、不可逆容量损失和内阻有显著影响。水作为电解液中的微量成分,对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。重要性能是电池容量变小,放电时间变短,内阻增大,循环容量衰减,电池膨胀等。因此,在锂离子电池的制造过程中,必须严格控制环境的湿度以及正负极材料和电解液的含水量。



              水分对放电容量的影响;


              电池的首次放电容量随着电池中水分的增加而降低。在锂源不变的情况下,电池首次放电容量的变化主要受到两个重要因素的制约。


              1.SEI膜的形成消耗了部分Li  10,导致不可逆的容量损失。单电子还原过程中产生的烷基碳酸锂也能与电解液中的微量水反应,2roc02lih2o   liec03c022oh。CO2产生后,在低电位下,负极表面发生新的化学反应,2C02 2Li  2eLieC03 CO。

              2.SEI膜形成后,H2O将促进电解液中LiPF6的分解,缩短电池的放电时间。LiPF6LiF  PFs,PFs  H2OPOF3 2HF。


                

              2021-10-06 213人浏览

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