钜大LARGE | 点击量:1051次 | 2021年08月05日
高镍三元锂离子电池电解液面对什么挑战
随着人们对新能源汽车动力锂离子电池各项性能的要求不断提高,锂离子电池不断迭代升级,开始步入高镍三元锂离子电池时代成为一个不争的事实。然而,倘若电解液不能随电池材料同步升级,高镍三元体系就很难实现其设计初衷。
随着动力锂离子电池能量密度的提升,电压也会随之提高,电压越高,电解液的分析能力则越强。针对高镍三元锂离子电池体系,电解液公司专门做过漏电流(即通过绝缘体流过的电流)和过渡金属离子溶出的探测。探测结果声明,提高动力锂离子电池正极材料中的镍含量,过渡金属离子的溶出会新增。而溶出的过渡金属离子在负极被还原析出后,会破坏负极表面的SEI膜。
此外,提高电压还会分明增大漏电流。这样动力锂离子电池在高温环境下的存储性能和循环性能就会受到影响,同时材料中镍含量的提高也会导致动力锂离子电池的安全性能下降。高镍三元锂离子电池材料与电解液配合使用所出现的这些问题,处理起来比较复杂,技术门槛高。倘若公司没有足够的研发实力,很难做好与高镍材料相匹配的电解液产品。
电池高镍化给电解液带来了巨大的挑战。高镍三元正极的吸水性强、稳定性低,在高温条件下镍元素的催化用途会加速电解液的分析,使电解液氧化、产气,极片出现裂缝并且溶出的锰、钴等过渡金属离子还会破坏负极上的SEI膜,致使在高温环境下电池的容量、循环和安全性都受到严重影响。
高镍时代得添加剂者得天下,新宙邦暂时领先。在电解液的三大组分中,锂盐和溶剂的变化都不大,提升性能的关键仍是在于添加剂。高镍三元锂离子电池时代,降低电解液在电极表面的反应活性、改善界面相容性都要通过特种添加剂来处理。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
由于不同成分配比的电解液对锂离子电池的性能有着紧要的影响,因此电解液的核心壁垒在于各种原材料的配方和定制。当然,高镍三元锂离子电池时代也是一个机遇,电解液公司可抓住这一契机,对产品进行转型升级,提高产品技术含量,这样才能在新的竞争态势下脱颖而出。
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