17年專注鋰電池定製

太陽能路燈用3.7v保護板優(yōu)缺點(diǎn)比較

來源(yuán):邦立威    2020-02-28    點擊量:234

電解質是鋰電池四大關鍵材料(正極、負極、隔膜、電解液)之一,號稱鋰電池的“血液”,在鋰電池中正負(fù)極之間起到傳導電子的作用,是鋰電池獲得高電壓、高比能等(děng)優點的保證。電解質一般由高純度(dù)的有機溶(róng)劑、電解(jiě)質鋰鹽(yán)(六氟磷酸鋰,LiFL6)、必要的添加劑等原料,在(zài)一(yī)定條件下,按一定比(bǐ)例配製而成的。 

有機溶劑是電解質的主體部分,與電解質的性能密切相(xiàng)關,一般用高介電常數溶劑(jì)與低粘度溶劑(jì)混合使用;常用電解質鋰鹽有(yǒu)高氯酸(suān)鋰(lǐ)、六氟磷(lín)酸鋰、四(sì)氟硼酸(suān)鋰等,但從成本、安全性等多方麵考慮(lǜ),六氟磷酸(suān)鋰是商(shāng)業化鋰電池采用的主要電解(jiě)質(zhì);添加劑的使用尚未商(shāng)品化,但一直是有(yǒu)機電解液的研究熱點之(zhī)一。


太陽能路燈用3.7v保護板優缺點比(bǐ)較

目前鋰離子電池主要使用(yòng)的電解質分為液態電解質與固態電解質,液態電解質俗稱為電解液,目前主要應用於圓柱及方型鋰電池(chí)中;固態電解質又稱之為聚(jù)合物電解質,目前主要應用於軟包電池上,也有極少數方型鋰(lǐ)電池使用固態電解質,因為固態電解質較液態電解質成本較(jiào)貴,所以尚未在大量應用的鋰電池中廣(guǎng)泛普及使用。

下麵我們簡單介紹一下液(yè)態電解質與固態電解質的區別與(yǔ)聯係,以(yǐ)及使用上(shàng)的差異:

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液態電解質

其溶劑為無水有機物如EC(ethyl carbonate) 、PC (propylenecarbonate)、DMC(dimethyl carbonate)、DEC(diethyl carbonate),多數采用混合溶劑,如EC2DMC 和PC2DMC 等。導電(diàn)鹽有L iClO4、LiPF6、LiBF6、LiA sF6 和LiosesO2CF3,它們導電率大小依次為LiAsF6> LiPF6> LiClO4>LiBF6> LiosesO 2CF3。LiClO4因具有較高的氧化性容易出現爆炸等安全性問題,一(yī)般隻局(jú)限於實驗研究中;LiAsF6離子導電率較(jiào)高(gāo)易純化且穩定性較好,但含有有毒的As,使用受到限製;LiBF6化學及熱穩定性不好且導電率不高,LiO SO2CF3導電率差且對電(diàn)極有(yǒu)腐蝕作用,較少使用(yòng);雖然LiPF6會發生分解反應,但具有較高的離子導電率,因此目前(qián)鋰離子電池基本上是使用LiPF6。目前商用鋰離子電池所用的電解(jiě)液大部分采用LiPF6的EC2DMC,它具有較高的離子導電率與(yǔ)較好的電化學穩定性。

因為液態電解質的特(tè)性(xìng),在實際使用中需要(yào)添加多種(zhǒng)輔助劑來改善(shàn)電解質(zhì)的(de)特性;根據各鋰電池廠家的配方及核心技(jì)術不 

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固態電解質

采用固態電解質作為離子的傳導可(kě)抑製枝(zhī)晶鋰的生長,使用固態電解質可避免液態電解液漏液的缺點,還可把電池做(zuò)成(chéng)更(gèng)薄(厚度僅為0.1mm)、能量密(mì)度更高、體積更小的高能電池。破(pò)壞性實驗表明固態電解質鋰電池使用安全性能更高,經穿刺、加熱( 200℃)、短路和過充(600%)等破(pò)壞性實驗,液(yè)態電解質鋰離子電池會發生漏液、爆炸等安全性問題,而固態電池(chí)除內溫略有升高外(<20℃)並無任何其它安全性問題(tí)出現。
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固態聚合物電解質具有良好的柔韌性、成膜性、穩定性、成本低等特點,既可作(zuò)為正負電極間隔膜用,又可作為傳遞(dì)離子的電解質用(yòng)。 固體聚合物電解質一般可分為幹形固體聚合物電解質(SPE)和凝膠聚合物電解質(GPE)。SPE固態聚(jù)合(hé)物電解質主要還是基於聚氧化乙烯(PEO),其缺點是離子導電率較低(dī),在100℃下隻能達到10-40cm。在SPE中離(lí)子傳導主要是發生在無定形區,借助聚合物鏈的移動進行傳遞遷移(yí)。PEO容(róng)易結晶是由於其分子鏈的高規整性,而晶形化會降低離子導電率。因此要想提高離子導電率一方麵可通過(guò)降低聚(jù)合物的結晶度,提高鏈的可移(yí)動性,另一(yī)方麵可通過提高導電鹽在聚合物中的溶解度。利用接枝、嵌段、交聯、共聚等手段來破壞(huài)高聚物的結(jié)晶性能(néng),可明顯地提高其離子導電率。此外加入無機複合鹽也能(néng)提高(gāo)離子(zǐ)導電(diàn)率。在固體聚合物電解質中加入高介電常數低相對分(fèn)子質量的液(yè)態有機溶劑如PC則可大大提高導電鹽的溶(róng)解度,所構成的電解質即為(wéi)GPE凝膠聚合物電解質,它在(zài)室溫下具有很高的離子導電率,但在使用過程中會發生析液(yè)而失(shī)效。凝膠聚合物鋰離子電池已經商品化。

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