¿Qué efecto tiene la cantidad de electrolito en el rendimiento de la batería?

La elección de un sistema de electrolitos apropiado para diferentes materiales positivos y negativos no garantiza que la batería tenga un buen rendimiento electroquímico, y la cantidad adecuada de electrolito debe determinarse de acuerdo con los requisitos de los diferentes materiales positivos y negativos.

1. Criterios de juicio para la demanda de volumen de electrolitos

El electrolito se utiliza como medio para la migración de iones de litio y la transferencia de carga. Para garantizar que el material activo se utilice por completo, se requiere que los huecos en el núcleo de la batería se llenen con electrolito. La densidad de compactación de cada material de cátodo es diferente y los requisitos para la cantidad de electrolito son diferentes. La situación general es que la demanda del electrolito del material de cátodo de óxido de cobalto de litio con alta densidad de compactación es pequeña, y la demanda del electrolito de la batería ternaria y del sistema de cátodo de manganato de litio con baja densidad de compactación es la mayor.

2. La influencia del volumen de electrolitos en el rendimiento de la batería

(1) La influencia del volumen de electrolito en la capacidad de la batería.

Se puede ver en la Figura 1 que la curva de carga y descarga del electrolito con una pequeña cantidad de goteo es anormal, la capacidad de carga es mucho mayor que otros valores y la capacidad de descarga es mucho menor que otros valores. La capacidad aumenta a medida que aumenta la cantidad de electrolito. La batería con la mejor capacidad tiene el diafragma recién mojado. Se puede ver que la cantidad de electrolito es insuficiente, la lámina del electrodo positivo no está suficientemente mojada y el diafragma no está mojado, lo que da como resultado una gran resistencia interna y una baja capacidad. El aumento de la cantidad de electrolito ayuda a aprovechar al máximo la capacidad del material activo. Esto muestra que la capacidad de la batería tiene una mayor relación con la cantidad de electrolito, y la capacidad de la batería aumenta con el aumento de la cantidad de electrolito, pero finalmente tiende a ser básicamente constante.

(2) La influencia del volumen de electrolito en el rendimiento del ciclo de la batería

Puede verse en la Figura 1 que con el aumento de la tasa, la diferencia de capacidad se vuelve más obvia y el rendimiento del ciclo de la batería empeora. La cantidad de electrolito es pequeña, la conductividad disminuye y la resistencia interna aumenta rápidamente después del ciclo, lo que acelera la descomposición o volatilización del electrolito parcial de la batería y el deterioro del rendimiento del ciclo de la batería se acelera gradualmente. Demasiado electrolito hace que la reacción secundaria de la celda de la batería aumente relativamente y la producción de gas es grande, lo que hace que disminuya el rendimiento del ciclo de la celda de la batería. Además, también se desperdicia un exceso de electrolito. Puede verse que la cantidad de electrolito tiene un impacto muy obvio en el rendimiento del ciclo de la batería. Demasiado poco o demasiado electrolito no favorece el rendimiento cíclico de la batería.

(3) La influencia del volumen de electrolito en el desempeño de seguridad de la batería

El buen rendimiento de seguridad de la batería se debe principalmente a la ausencia de abultamientos y explosiones durante el uso. Una de las razones de la explosión de la batería es que el volumen de inyección no puede cumplir con los requisitos tecnológicos. Cuando la cantidad de electrolito es demasiado pequeña, la resistencia interna de la batería es grande y el calor es alto. El aumento de temperatura hace que el electrolito se descomponga rápidamente para producir gas y el diafragma se derrite, lo que hace que la batería se expanda, haga un cortocircuito y explote. Cuando el electrolito usado y los materiales positivos y negativos producen una producción excesiva de gas por reacciones secundarias, se puede agregar una cantidad apropiada de infiltrante de electrolito para reducir la cantidad de electrolito agregado, reduciendo así el problema de la producción excesiva de gas y mejorando la seguridad de la batería. Cuando la cantidad de electrolito es demasiado, la cantidad de gas generada durante la carga y descarga es grande, la presión interna de la batería es alta y la carcasa se rompe, lo que provoca una fuga de electrolito. Cuando la temperatura del electrolito es alta, se incendiará cuando encuentre aire.

El electrolito es una parte indispensable de las baterías de iones de litio y es una condición necesaria para que las baterías de iones de litio obtengan las ventajas de alto voltaje, alta densidad de energía y alto rendimiento de ciclo. La cantidad de electrolito tiene un impacto importante en el rendimiento electroquímico y el rendimiento de seguridad de la batería. Demasiado o muy poco es inapropiado. Se necesitan experimentos para determinar la cantidad de electrolito que es compatible con los materiales positivos y negativos y el diafragma.