锂電池電解液配方組成和性能

TIME: 2020-02-14 锂電池百科

一、锂電池電解液配方由溶劑和和溶質構成。

在锂電池電解液配方中常使用的溶剂有二甲基甲酰胺、y-丁内酯、乙二醇、丙三醇、水等。二甲基甲酰胺是一种锂電池电容器的溶剂，它具有很广的工作温度范围。在亚洲，y-丁内酯作为电解质的溶剂使用也很流行，主要用在低压小型电容器，使用这种溶剂为主溶剂的电容器具有较低的ESR。乙二醇是使用最广泛的溶剂，低压电容器通常用的是乙二醇加部分水为溶剂的体系。

電解液中的溶質主要用的是硼酸、硼酸鹽、羧酸鹽及少量的其他無機鹽和去極化消氫劑、緩蝕劑、水解抑制劑等。

对于低压電解液中一般人为添加部分水，改善電解液的导电性能；中高压電解液，通常使用的是无水乙二醇体系，即使含水也要求在3%以下。

二、電解液配方的种类

从電解液水含量来分为：水系和非水系，部分非水系为y-丁内酯（GBL）体系从电压来分为：低压，中压，高压電解液

三、锂電池電解液配方材料的选择

工作電解液是电容器的关键工艺之一。它作为电容器的实际阴极，有但要求具有优良的电化学特性，不断提供氧离子，修补受损的氧化膜；还必须具有极佳的稳定性，不与组成材料发生反应或发生腐蚀作用。工作電解液按照组成成分为：溶剂、溶质和添加剂三部分。

1.溶劑的選擇

溶剂决定电容器的使用范围，要求溶剂具有沸点高、凝固点低、蒸汽压和粘度小，对溶质有良好的溶解性，满足电容器在-40~+105℃范围内的电性能要求，部分要求为125℃甚至达到150℃以上（如节能灯铝电解电容），目前常用的主溶剂为乙二醇，沸点为196℃，凝固点为-12℃，其余辅助溶剂有：DMF、y-丁内酯、二乙二醇、丙三醇等。DMF、y-丁内酯有良好的低温特性，常常应用在超低温電解液，如-55℃等产品上。

2.溶質的選擇

溶質是提供修補氧化膜，維持電容器正常工作的正、負離子或離子基團的主要成份。低壓：甲酸铵、已二酸铵、馬來酸铵等作溶質；中高壓：壬二酸铵、葵二酸铵、已二酸铵、十二酸铵、苯甲酸铵、以及帶支鏈的铵鹽等作爲其主溶質，保證高低溫特性，提供氧化效率和高溫穩定性。

3.添加劑的選擇

添加剂是调节電解液粘度、电导率、提升闪火电压、钝化氧化膜和抑制氢气等作用的。電解液中添加磷酸及其盐类、硝基化合物、水解抑制剂等，可以显剧改善電解液的特性。

四、電解液配方的检测：

電解液配方的检测主要有三项参数：电导率、酸碱度（PH值）、闪火电压等，必要时也要检验C1-、SO42-、Fe3+、Cu2+、以及電解液的粘度等。

PH值：一般分布在5.5-9.0，主要是由于鋁及氧化鋁的特性所決定，可用酸堿度儀測量.

電導率：一般分布在400uS/cm~80000uS/cm.可由電導率儀測出，電導率與産品的損耗以及等效串聯電阻有很大的關系.

闪火电压：一般分布在100-600V，用铝箔氧化膜耐压测试仪测量，電解液的闪火电压是比较关键的一个参数，特别是高压電解液，闪火电压是制造技术的一个突破方向之一。测量闪火电压测量方法和材料因不同的公司各有不同：测量电流外部主要有10mA、20mA等，而我司一般用1mA，测量所用的材料有：高压化成箔（电压一般为590VF以上）、素箔、阳极导箔条等，所用的测量面积也各不相同。

測量溫度，一般爲常溫，以30℃相對較准確，特別是電導率，受溫度影響較大，所以電容在不同溫度下損耗變化也相當明顯，酸堿度和閃火電壓也會隨溫度作微小變化。

外觀檢驗：是否有雜質，汙物，結晶，渾濁，顔色是否均勻，透明，有無異味。

声明：本站部分文章及图片来源于互联网，如有侵权，请联系删除。

上一篇: 锂電池電解液种类介绍

下一篇: 怎麽理解高倍率電池？