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锂电池电解质有着正负电极间传输离子的作用

时间:2023-07-19 15:34:01 点击:

       电解质是电池的主要组成之一,其功能与电池装置是无关的。电解质在锂电池的设备中,承担着通过电池内部在正、负电极之间传输离子的作用。它对电池的容量、工作温度范围、循环性能及安全性能等都有重要的影响。由于其物理位置是在正负极电极的中间,并且与两个电极都要发生紧密联系,所以当研发出新的电极材料时,与之配套电解液的研制也需同步进行。

       在电池中,正极和负极材料的化学性质决定着其输出能量,对电解质而言,在大多数情况下,则通过控制电池中质量流量比,控制电池的释放能量速度。

       根据电解质的形态特征,可以将电解质分为液体和固体两大类,它们都是具有高离子导电性的物质,在电池内部起着传递正负极之间电荷的作用。

       不同类型的电池采用不同的电解质,如铅酸电池的电解质都采用水溶液;而作为锂离子电池的电解液不能采用水溶液,这是由于水的析氢析氧电压窗口较小,不能满足锂离子高电压的要求。

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在锂电池的制造工艺中,选择非水溶液体系电解液的一般原则如下:

         ①化学和电化学稳定性好,即与电池体系的电极材料,如正极、负极、集流体、隔膜黏结剂等基本上不发生反应;

        ②具有较高的离子导电性,一般应达到0.001~0.02S/cm,介电常数高,黏度低,离子迁移的阻力小;

        ③沸点高、冰点低,在很宽的温度范围内保持液态,一般温度范围为-40~70℃,适用于改善锂电池的高低温特性;

         ④对添加其中的溶质的溶解度大;

         ⑤对锂电池正负极有较高的循环效率;

         ⑥具有良好的物理和化学综合性能,比如蒸气压低,化学稳定性好,无毒且不易燃烧等。

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