電解質の量は、電池性能にどのような影響を与えますか?

異なる正負材料に適した電解質システムを選択しても、電池の電気化学的性能が良好であるとは保証されず、異なる正負材料の要件に応じて適切な電解質量を決定する必要があります。

1. 電解質量需要の判断基準

電解質はリチウムイオン移動および電荷移動のための媒体として使用される。活物質を十分に使用するためには、電池のコアの隙間が電解質で満たされる必要があります。各カソード材料の圧縮密度は異なり、電解質の量の要件は異なります。一般的な状況は、高圧縮密度のリチウムコバルト酸化物カソード材料の電解質の需要が少なく、圧縮密度の低い三元及びリチウムマンガンカソード系電池の電解質の需要が最も大きいというものである。

2. 電解質量が電池性能に及ぼす影響

(1) 電解質量が電池容量に及ぼす影響

少量の滴下で電解液の充放電曲線が異常であり、充電容量が他の値より大きく、放電容量が他の値よりはるかに小さいことが図1からわかる。電解液の量が増えると容量が増加します。最高の容量を持つバッテリーは、ちょうど濡れたダイヤフラムを持っています。電解質の量が不足していること、正極シートが十分に濡れていない、そしてダイヤフラムが濡れていないことがわかるので、内部抵抗が大きく、容量が低くなる。電解質の量の増加は、活物質の容量を最大限に活用するのに役立ちます。これは、電池容量が電解液の量との関係が大きいことを示し、電解液量の増加に伴って電池容量が増加するが、最終的には基本的に一定になる傾向がある。

(2) 電解質量が電池サイクル性能に及ぼす影響

レートの増加に伴い、容量の差がより明確になり、バッテリのサイクル性能が悪化することが図1から分かる。電解質の量が少ないほど、導電率が低下し、また、サイクル後に内部抵抗が急激に増加し、電池の部分電解質の分解または揮発を加速し、電池サイクル性能の低下が徐々に加速する。電解質が多すぎると、電池セルの副反応が相対的に増加し、ガスの生産量が大きくなり、電池セルのサイクル性能が低下する原因となる。さらに、電解質の過剰も無駄になる。電解質の量は、電池のサイクル性能に非常に明白な影響を与えていることが分かる。電解質が少なすぎるか、または多すぎることは、電池のサイクル性能を助長しない。

(3) 電解質量が電池の安全性に及ぼす影響

バッテリーの良好な安全性性能は、主に使用中の膨らみや爆発の欠如によるものです。バッテリーの爆発の理由の一つは、注入量が技術的な要件を満たすことができないことである。電解液の量が少なすぎると、電池の内部抵抗が大きく、熱が高くなる。温度の上昇により電解質が急速に分解してガスが生成され、ダイヤフラムが溶け、電池が膨張して短絡して爆発する原因となります。使用した電解質と正負の材料が副反応により過剰なガス生産を行う場合、電解質浸潤剤を適量添加して添加する電解質の量を減らし、過剰なガス生産の問題を低減し、電池の安全性を向上させる問題を低減する。電解液の量が多すぎると、充電・放電時に発生するガスの量が多く、電池の内圧が高く、シェルが破裂して電解液漏れを引き起こす。電解液温度が高いと、空気に遭遇すると火災が発生します。

電解質はリチウムイオン電池の必須部分であり、高電圧、高エネルギー密度、高サイクル性能のメリットを得るために必要な条件です。電解質の量は、電池の電気化学的性能および安全性性能に重要な影響を与える。あまりにも多くまたは少なすぎるのは不適切です。正負の材料とダイヤフラムに適合する電解質の量を決定する実験が必要です。