Какъв ефект има количеството електролит върху производителността на батерията?

Изборът на подходяща електролитна система за различни положителни и отрицателни материали не гарантира, че батерията има добри електрохимични показатели и подходящото количество електролит трябва да бъде определено според изискванията на различни положителни и отрицателни материали.

1. Критерии за преценка за търсенето на обем електролит

Електролитът се използва като среда за миграция на литиеви йони и пренос на заряд. За да се гарантира, че активният материал се използва изцяло, пропуските в сърцевината на батерията трябва да бъдат запълнени с електролит. Плътността на уплътняване на всеки катоден материал е различна и изискванията за количеството електролит са различни. Общата ситуация е, че търсенето на електролит на катодния материал от литиев кобалтов оксид с висока плътност на уплътняване е малко, а търсенето на електролит на трикомпонентната и литиево-манганатна катодна батерия с ниска плътност на уплътняване е най-голямото.

2. Влиянието на обема на електролита върху работата на батерията

(1) Влиянието на обема на електролита върху капацитета на батерията

От фигура 1 може да се види, че кривата на зареждане и разреждане на електролита с малко количество капене е ненормална, капацитетът на зареждане е много по-голям от другите стойности и капацитетът на разреждане е много по-малък от другите стойности. Капацитетът се увеличава с увеличаване на количеството електролит. Батерията с най-добър капацитет е с току що навлажнена мембрана. Вижда се, че количеството електролит е недостатъчно, положителният електрод не е достатъчно навлажнен и мембраната не е намокрена, което води до голямо вътрешно съпротивление и нисък капацитет. Увеличаването на количеството електролит помага да се използва пълноценно капацитета на активния материал. Това показва, че капацитетът на батерията има по-голяма връзка с количеството електролит и капацитетът на батерията се увеличава с увеличаването на количеството електролит, но накрая има тенденция да бъде основно постоянен.

(2) Влиянието на обема на електролита върху производителността на цикъла на батерията

От Фигура 1 може да се види, че с увеличаването на скоростта разликата в капацитета става по-очевидна и цикълът на батерията се влошава. Количеството електролит е малко, проводимостта намалява и вътрешното съпротивление бързо се увеличава след цикъл, което ускорява разлагането или изпаряването на частичния електролит на батерията и влошаването на работата на цикъла на батерията постепенно се ускорява. Твърде много електролит кара страничната реакция на акумулаторната клетка да се увеличи относително и производството на газ е голямо, което води до намаляване на ефективността на цикъла на акумулаторната клетка. Освен това се губи прекомерен електролит. Вижда се, че количеството електролит оказва много очевидно влияние върху работата на батерията. Твърде малко или твърде много електролит не е благоприятно за цикъла на батерията.

(3) Влиянието на обема на електролита върху ефективността на безопасността на батерията

Добрите показатели за безопасност на батерията се дължат главно на липсата на изпъкналост и експлозия по време на употреба. Една от причините за експлозията на батерията е, че инжекционният обем не може да отговори на технологичните изисквания. Когато количеството електролит е твърде малко, вътрешното съпротивление на батерията е голямо и топлината е висока. Повишаването на температурата води до бързо разлагане на електролита, за да се получи газ, а диафрагмата се топи, което води до разширяване на батерията и късо съединение и експлозия. Когато използваният електролит и положителните и отрицателните материали предизвикват прекомерно образуване на газ чрез странични реакции, може да се добави подходящо количество електролитен инфилтрант, за да се намали количеството добавен електролит, като по този начин се намали проблемът с прекомерното производство на газ и се подобри безопасността на батерията. Когато количеството електролит е твърде голямо, количеството газ, генерирано по време на зареждане и разреждане, е голямо, вътрешното налягане на батерията е високо и черупката се разкъсва, причинявайки изтичане на електролит. Когато температурата на електролита е висока, той ще се запали, когато срещне въздух.

Електролитът е незаменима част от литиево-йонните батерии и е необходимо условие за литиево-йонните батерии да получат предимствата на високо напрежение, висока енергийна плътност и висока производителност на цикъла. Количеството електролит оказва важно влияние върху електрохимичните характеристики и безопасността на батерията. Твърде много или твърде малко е неподходящо. Необходими са експерименти, за да се определи количеството електролит, което е съвместимо с положителните и отрицателните материали и диафрагмата.