电解液缺失对电芯性能有什么影响

电解液少，既有可能是注液量少了，也有可能是老化时间短造成极片浸润不充分，但本文不过多讨论这一问题。电解液略少的电芯，如同潜伏着的谍战人员相同，不容易被发现。这个时候，电芯的容量和内阻都是正常的，检测出电解液略少电芯有三类方法：拆电芯、称重、测试。

拆电芯：，此时满充负极会出现类似于下面图片的样子：

拆开属于破坏性试验且一次只能检测一个电芯，虽然可以最为直观和准确的确定问题，但实际用此方法筛选电芯的可能性却几乎没有。

称重：这一方法准确性较低，因为极片、铝塑膜等也会有重量差异；电解液既然是略少，那么实际每个电芯的保液量也就不会差距很大，这样其他材料的重量差异，很可能大于电解液重量的差异。当然，可以通过注液时实测每个电芯的注液量或者保液量来准确的、及时的得知问题电芯，但是与其对全电芯称重，不如新增注液设备的准确性和优化工艺，从而治标治本。

测试：这个是问题的重点，用何种测试方法能够筛选出电解液略少的电芯，等价于电解液略少的电芯会有何种异常。目前文武仅了解两种方法可以测出容量、内阻皆正常的，但是电解液却略少的电芯。这两个方法分别是：循环、倍率放电平台。

循环，可以说是检查锂离子电池电性能的最终方法，纵观锂离子电池材料和制成时的近乎无数种的异常，绝大多数的最终影响都是两个字：循环。电解液略少时，容量或是说正极克发挥是正常的，前几十次循环的话，容量并不会明显衰减；随着电解液缺失的程度的加重，能够保持较高容量保持率的循环次数会逐渐减少；或者说，电解液略少中电解液相对较多的电芯，可能会以正常容量衰减速率循环几十次甚至上百次才会明显衰减；电解液略少中电解液相对较少的电芯，可能循环十次二十次容量就开始明显跳水。但不论在容量跳水前电芯能按正常容量衰减速度循环多少次，跳水开始后，电芯的容量都会快速衰减；衰减过程中，电芯的表现是能充入容量，但是放出容量较低（很像气数已尽的人有进气儿没出气儿的样子哦），假如做充电容量/放电容量图的话，跳水期间二者的比值会明显高于1；跳水之后，电芯的容量并不会马上降为0，而是相对稳定的维持在其初始容量的20%~40%中的位置一段时间；再往后，文武就没有测过了。以下是一个因电解液不足而容量跳水的电芯的循环容量曲线和C/D曲线，

循环性能的降低，是电解液缺失的一个必然结果，只要电解液的量足够维持电芯循环到规格书中规定的循环次数，就可以认为电解液是充足的。但是，循环性能无法作为筛选电解液量少的电芯的手段，原因很简单，不再多说。

倍率放电平台，这里所说的平台，一定要是相对较高倍率的平台，0.2C/0.5C是看不出来差异的。文武比较了同设计下，实际平均保液量分别为0.002g/mAh和0.0023g/mAh两批电芯的0.5C/3.6V、1C/3.6V和2C/3.4V的平台容量，二者0.5C平台几乎一致，但电解液充足的第二组1C和2C平台容量要高于电解液不足的第一组约8%(文武做的是容量型卷绕软包电芯，倍率型或者叠片电芯所用测试倍率肯定要再高才可以)。与全检称重、测循环、拆电芯相比，用高倍率放电比较平台容量这一方法预测电解液略少的电芯，可行性显然更大。但问题是，关于制成较差的厂子，高倍率下，电芯平台容量本身就可能相差很多，这样的话定标准是很难的。而关于一致性很好的厂子来说，保证注液量和吸液量又是很简单的问题。实在是让人纠结啊。

关于电解液略少的电芯，由于正极克发挥还是足够的（克发挥不足，在本文叫做严重少），因而最开始极片可能仅是比较干，但是还没有析锂。但随着循环的进行，析锂会越来越严重。少时的情况

与略少相比，少的时候，问题就要简单的多了。依照文武的含义来说，当电解液少到让电芯高内阻的时候，就可以称呼为少了。这个时候，电芯的正极克发挥依旧是正常的，但是循环、倍率平台容量都要明显的差于略少的情况。

与刚才所说的略少和后面眼谈到的严重少相比，少是一个可遇不可求的中间态。文武是做样品的，这种中间态的情况在样品中，还真的没见过一次。不过有一次测110pcs量产电芯的自放电时（由于测了那批数据，才有了之前的《自放电浅析》），顺便关注了一下里面内阻较高、但是容量正常的电芯，发现的问题有：

平台容量低，即使是0.2C的平台容量，也要明显低于内阻正常的电芯，更不用说高倍率平台容量了。

无法完成循环，这是对实际现象的描述，当文武测过这几个高内阻电芯的倍率后，将电芯搁置了几天，然后有了空余测试通道准备测1C循环，上下限保护电压分别为4.5V和2.5V，这时发现，不论是充电还是放电，通道都会马上进入保护（这种析锂电芯，此时处于高电压状态，但本文不多谈论此问题）。更换通道也没有改善后，测了一下电芯的重量，发现比正常电芯低0.5~1g，室外拆开电芯，全部起火！

由于电解液少的电芯，内阻已然偏高，而内阻基本是所有电池厂都会关注的参数，所以筛选出电解液少的电芯，并不难。要再一次强调的是，电解液少的电芯，会遇到电解液略少的电芯的一切问题，同时也会新增一个问题：内阻偏高。严重少的情况

抛开一切不看，电解液严重少时，最为明显的结果就是：低容。电芯的内阻往往是由电芯厂制定的，制成一般的话，偶有高内阻也可能出货，但是容量不足的话，可就完全没有补救的可能性了。

处于严重少的电芯，克发挥、内阻、平台、循环等问题，将会一起爆发。当看到电芯低容且高内阻时，就很有可能是电解液严重少的情况；假如再与正常电芯比较一下重量，则可以几乎确认问题所在。此时，就不要拆电芯了，起火的可能性非常大。

假如将电芯分开来看的话，电解液严重少时还可以分为正极吸液不足和负极吸液不足这两个方面来看。当正极吸液不足时，没有足够的锂离子能够从正极脱嵌，但是负极吸液充足，只要是脱嵌的锂离子，就可以嵌入负极。结果就是正负极都很干，但是负极并没有析锂。当负极吸液不足、正极充足时，正极可以供应充足的锂离子给负极，但是负极没有办法接受，于是负极析锂。但不论是哪种情况，电芯的外在表现都是：低容、高内阻、低平台、低循环。电解液严重少的电芯拿去做循环，十次就可能掉10%的容量，且循环后由于严重析锂，电芯会变得异常的厚。