锂电池电解液的成分及作用
发布时间:2019-11-16 15:43:34
锂电池电解液一般是采用非水电解液体系作为锂离子电池的电解液。其中非水有机溶剂是电解液的主体成分。
一、电解液的主要成分
1.电解质
电解液所使用的锂盐,即各种含锂化合物,在溶剂中溶解后,释放出大量活跃锂离子。常用的锂盐有LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiBOB、LiTFSI、LiAsF6等几种,其中LiPF6是目前比较成熟的商用锂盐。这些锂盐各有优缺点,实际使用过程中,往往是以LiPF6为主,适量添加其他种类,以取得其优势,复合提升电解液性能。
2.溶剂锂
电池一般采用有机溶剂。锂离子电池负极的电位与锂非常接近,在水溶液体系中不够稳定,因此选用有机溶剂作为离子载体。常见的锂电池电解液溶剂类型包括碳酸脂类、醚类和羟基酸脂类。为了提高电解液的导电性,理论上应该选用可以给溶液提供尽可能多的活性锂离子的溶剂,也就是电解质在其中的溶解度高,而溶质分子的解离度也要高;溶剂介电常数高而粘度低。实际上,介电常数高的溶剂,其粘度也高,需要根据实际情况进行取舍。
3.添加剂
添加剂是指电解液中除了溶质以外添加的少量物质,它一般不能存储电量,加入的目的是改善电解液性能,提升电芯稳定性等。
电解液的最主要作用就是传导离子,保证电池充放电过程中工作离子在正负极之间以一定的速率运动从而构成整个电路回路产生电流。
此外,随着动力电池的发展,电解液对电池安全所产生的影响越来越受到重视。常见的非固态锂离子电池电解液都基于可燃溶剂,新的电解液开发趋势为半固态甚至固态电解质,在保证离子传输的同时防止锂枝晶的产生从而降低短路带来的安全隐患。
上一条:锂电池的分类以及优缺点