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高鎳三元鋰電池和電解液之間的矛盾是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年08月06日  

電解液是電池正負極之間起傳導作用的離子導體,由電解質鋰鹽、高純度的有機溶劑和必要的添加劑等原料以一定的比例配成,在電池的能量密度、功率密度、寬溫應用、循環壽命、安全性能等方面扮演著至關重要的角色。


鋰電池由外殼、正極、負極、電解液和隔膜組成,其中電極材料無疑是大家關注和研究的焦點。但與此同時,電解液也是不可忽視的一個方面,畢竟占據電池成本15%的電解液也確實在電池的能量密度、功率密度、寬溫應用、循環壽命、安全性能等方面扮演著至關重要的角色。


電解液是電池正負極之間起傳導作用的離子導體,由電解質鋰鹽、高純度的有機溶劑和必要的添加劑等原料以一定的比例配成。


隨著人們對新能源汽車動力電池各項性能的要求不斷提高,鋰電池不斷迭代升級,開始步入高鎳三元時代成為一個不爭的事實。然而,如果電解液不能隨電池材料同步升級,高鎳三元體系就很難實現其設計初衷。


正極材料中鎳的比例不斷提升,以及硅碳負極的使用,給電解液的研發和生產帶來新的困擾。


隨著動力電池能量密度的提升,電壓也會隨之提高,電壓越高,電解液的分解能力則越強。針對高鎳三元體系,電解液企業專門做過漏電流(即通過絕緣體流過的電流)和過渡金屬離子溶出的測試。測試結果表明,提高動力電池正極材料中的鎳含量,過渡金屬離子的溶出會增加。而溶出的過渡金屬離子在負極被還原析出后,會破壞負極表面的SEI膜。此外,提高電壓還會明顯增大漏電流。這樣動力電池在高溫環境下的存儲性能和循環性能就會受到影響,同時材料中鎳含量的提高也會導致動力電池的安全性能下降。

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