如何提高电解液对极片的浸润效果？

1.电解质的概念是在电池的正极和负极之间起导电作用的离子导体。在充电和放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回传输。电解质对电池的充放电性能（高倍率和低倍率）、寿命（循环存储）和温度应用范围有很大影响。合适的溶剂需要具有高介电常数和低粘度。常用的烷基碳酸酯如PC和EC具有强极性、高介电常数，但粘度高、分子间作用力大以及锂离子在其中的缓慢运动。线性酯，如DMC（碳酸二甲酯）和DEC（碳酸乙酯），具有低粘度，但它们的介电常数也很低。因此，为了获得具有高离子电导率的溶液，通常使用诸如PC+DEC和EC+DMC的混合溶剂。锂离子电池中使用的电解液一般应满足以下基本要求：a、离子电导率高，一般应达到1×10-3~2×10-2s/cm；B、 高的热稳定性和化学稳定性，并且在宽的电压范围内不发生分离；C.宽的电化学窗口，在宽的电压范围内保持电化学性能的稳定性；D.与电池的其他部件，如电极材料、电极集电器和隔板具有良好的兼容性；

E.安全、无、无污染。2.电解质润湿效应当锂电池达到废弃标准或突然失效时，经常会将其拆开，分析是什么原因导致电池性能衰减或暴跌。小编在分析锂电池的拆解时发现，循环性能差的电池往往与电解液对极片的润湿作用差有关。当电解质渗透效果不好时，离子传输路径变得更远，阻碍了锂离子在正负电极之间的穿梭，不与电解质接触的极片无法参与电池的电化学反应。同时，电池的界面电阻增加，影响锂电池的倍率性能、放电容量和使用寿命。然后，为了避免各种缺点，我们需要想办法让电解液尽可能多地浸泡极片。当然，考虑到成本，我们需要使用尽可能多的电解质。3.如何提高电解质的润湿性，这涉及到固体、液体和气体的接触。当电解液注入电池壳时，首先电解液会排出壳内的空气，然后电解液会粘附在阳极和阴极活性材料的表面，一些电解液会通过绕组芯的隔膜进入阳极-隔膜-阴极之间。随着时间的推移，会出现电解液浸泡极片，隔膜中的电解液反向浸泡极片的现象。当静置时间足够长时，极片的渗透会在表面张力的作用下达到平衡状态。在这个过程中，将涉及物理化学中的一个概念“接触角”（润湿角）。如下图所示，图中蓝色区域表示液体，灰色区域表示固体界面。那么蓝色和灰色之间的接触区域是固液接触界面，液体的切线与固体界面相交的位置形成角度θ，其中接触角度θ越小，电解质对极片或隔膜的润湿性越好。

然而，在实际操作过程中，往往无法掌握电解液对极片的润湿作用。根据上述电解质润湿的原理，我们可以从以下几点找到提高电解质对极片润湿效果的方法：（1）改进注入工艺是最常规的方法，可以从注入效率、注入条件、，停留时间和注射模式。在真空条件下浇注液体不仅有利于电池中气体的放电，而且可以降低气体对电解液注入的阻力，有助于电解液渗透到极片中。其原理是，真空泵送和液体注入可以降低固-气-液三相界面的气相电阻，使电解质可以直接与极片接触，从而减少渗透时间。通过延长真空下的静置时间，可以确保电解液充分浸泡极片。注入液体后，随着静置时间的延长，电极液与极片之间的润湿角逐渐减小，润湿半径逐渐增大，最终达到了良好的润湿效果。为了避免电解液没有完全渗入隔膜和极片的现象，可以分批注入电解液，方便电解液完全渗入极片。这种操作模式原则上是在电解液量不变的情况下，增加固液接触的概率，扩大接触面积，缩短渗透时间。（2） 提高绕芯过程的电解液渗透效果与电极材料的颗粒财产、极片的压实密度和绕芯的紧密度无关。不同形貌和粒径的正极、负极活性材料和导电剂对极片的润湿作用明显不同。原料的颗粒尺寸越大，越接近球形，电解质的渗透速率越大，润湿时间越短。当杆件的压实密度过大时，p……

e片减少，不利于电解液渗入极片。在保证电池低阻抗的条件下，有必要调整适当的压实密度，以满足电解液的渗透程度。同样，电池单元堆叠或缠绕的紧密性也会影响电解质的渗透。当绕组松动时，正极隔膜负极之间的孔隙较大，积累的电解液量较多，导致一些地方富集，一些地方缺乏，这无疑对电池的性能有很大影响。当绕组紧密时，会影响电解液的渗透速度和效率，这也是不利的。（3） 通常用于添加电解质润湿剂的电解质是有机溶剂，而极片是由无机材料制成的，因此吸收电解质的能力较弱。在电解液中添加添加剂也可以提高电解液的渗透性。刘芳芳等人使用氟醚材料作为电解质的添加剂。实验结果表明，在电解液中加入少量润湿剂可以有效缩短电池的填充时间，明显提高电池的循环性能。然而，需要注意的是，当润湿剂的用量达到1%时，会对循环性能产生负面影响。润湿剂的本质是表面活性剂。这种润湿剂具有表面活性高、热稳定性高、可燃性低、化学稳定性高的优点。在电解液中加入润湿剂后，可以降低液体的表面张力，提高电解液对极板的润湿能力和渗透性，从而提高电池的电化学性能。通过上述方法，可以有效地提高电解液对极片的润湿效果。缩短浸泡时间可以节省生产成本，提高浸泡效果，降低电池界面阻抗，提高生活材料的利用效率，进而提高电池容量和放电速率特性。1.电解质的概念是在电池的正极和负极之间起导电作用的离子导体。在充电和放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回传输。电解质对电池的充放电性能（高倍率和低倍率）、寿命（循环存储）和温度应用范围有很大影响。合适的溶剂需要具有高介电常数和低粘度。常用的烷基碳酸酯如PC和EC具有强极性、高介电常数，但粘度高、分子间作用力大以及锂离子在其中的缓慢运动。线性酯，如DMC（碳酸二甲酯）和DEC（碳酸乙酯），具有低粘度，但它们的介电常数也很低。因此，为了获得具有高离子电导率的溶液，通常使用诸如PC+DEC和EC+DMC的混合溶剂。锂离子电池中使用的电解液一般应满足以下基本要求：a、离子电导率高，一般应达到1×10-3~2×10-2s/cm；B、 高的热稳定性和化学稳定性，并且在宽的电压范围内不发生分离；C.宽的电化学窗口，在宽的电压范围内保持电化学性能的稳定性；D.与电池的其他部件，如电极材料、电极集电器和隔板具有良好的兼容性；

E.安全、无、无污染。2.电解质润湿效应当锂电池达到废弃标准或突然失效时，经常会将其拆开，分析是什么原因导致电池性能衰减或暴跌。小编在分析锂电池的拆解时发现，循环性能差的电池往往与电解液对极片的润湿作用差有关。当电解质渗透效果不好时，离子传输路径变得更远，阻碍了锂离子在正负电极之间的穿梭，不与电解质接触的极片无法参与电池的电化学反应。同时，电池的界面电阻增加，影响锂电池的倍率性能、放电容量和使用寿命。然后，为了避免各种缺点，我们需要想办法让电解液尽可能多地浸泡极片。当然，考虑到成本，我们需要使用尽可能多的电解质。3.如何提高电解质的润湿性，这涉及到固体、液体和气体的接触。当电解液注入电池壳时，首先电解液会排出壳内的空气，然后电解液会粘附在阳极和阴极活性材料的表面，一些电解液会通过绕组芯的隔膜进入阳极-隔膜-阴极之间。随着时间的推移，会出现电解液浸泡极片，隔膜中的电解液反向浸泡极片的现象。当静置时间足够长时，极片的渗透会在表面张力的作用下达到平衡状态。在这个过程中，将涉及物理化学中的一个概念“接触角”（润湿角）。如下图所示，图中蓝色区域表示液体，灰色区域表示固体界面。那么蓝色和灰色之间的接触区域是固液接触界面，液体的切线与固体界面相交的位置形成角度θ，其中接触角度θ越小，电解质对极片或隔膜的润湿性越好。

然而，在实际操作过程中，往往无法掌握电解液对极片的润湿作用。根据上述电解质润湿的原理，我们可以从以下几点找到提高电解质对极片润湿效果的方法：（1）改进注入工艺是最常规的方法，可以从注入效率、注入条件、，停留时间和注射模式。在真空条件下浇注液体不仅有利于电池中气体的放电，而且可以降低气体对电解液注入的阻力，有助于电解液渗透到极片中。其原理是，真空泵送和液体注入可以降低固-气-液三相界面的气相电阻，使电解质可以直接与极片接触，从而减少渗透时间。通过延长真空下的静置时间，可以确保电解液充分浸泡极片。注入液体后，随着静置时间的延长，电极液与极片之间的润湿角逐渐减小，润湿半径逐渐增大，最终达到了良好的润湿效果。为了避免电解液没有完全渗入隔膜和极片的现象，可以分批注入电解液，方便电解液完全渗入极片。这种操作模式原则上是在电解液量不变的情况下，增加固液接触的概率，扩大接触面积，缩短渗透时间。（2） 提高绕芯过程的电解液渗透效果与电极材料的颗粒财产、极片的压实密度和绕芯的紧密度无关。不同形貌和粒径的正极、负极活性材料和导电剂对极片的润湿作用明显不同。原料的颗粒尺寸越大，越接近球形，电解质的渗透速率越大，润湿时间越短。当杆件的压实密度过大时，p……

e片减少，不利于电解液渗入极片。在保证电池低阻抗的条件下，有必要调整适当的压实密度，以满足电解液的渗透程度。同样，电池单元堆叠或缠绕的紧密性也会影响电解质的渗透。当绕组松动时，正极隔膜负极之间的孔隙较大，积累的电解液量较多，导致一些地方富集，一些地方缺乏，这无疑对电池的性能有很大影响。当绕组紧密时，会影响电解液的渗透速度和效率，这也是不利的。（3） 通常用于添加电解质润湿剂的电解质是有机溶剂，而极片是由无机材料制成的，因此吸收电解质的能力较弱。在电解液中添加添加剂也可以提高电解液的渗透性。刘芳芳等人使用氟醚材料作为电解质的添加剂。实验结果表明，在电解液中加入少量润湿剂可以有效缩短电池的填充时间，明显提高电池的循环性能。然而，需要注意的是，当润湿剂的用量达到1%时，会对循环性能产生负面影响。润湿剂的本质是表面活性剂。这种润湿剂具有表面活性高、热稳定性高、可燃性低、化学稳定性高的优点。在电解液中加入润湿剂后，可以降低液体的表面张力，提高电解液对极板的润湿能力和渗透性，从而提高电池的电化学性能。通过上述方法，可以有效地提高电解液对极片的润湿效果。缩短浸泡时间可以节省生产成本，提高浸泡效果，降低电池界面阻抗，提高生活材料的利用效率，进而提高电池容量和放电速率特性。

标签：发现

汽车资讯热门资讯