钜大LARGE | 点击量：1924次 | 2022年06月01日
水分对锂电池中会出现什么影响
1、电池内阻
关于长期存储的锂离子电池来说，内阻会随着存储时间的新增而升高，内阻超过一定值时会对电池的性能造成很大的影响。由于水分含量对锂离子电池中SEI膜的质量有影响，间接影响到了电池的内阻。
2、电池内部压力过大
水分会和电解液中的一种成分反应，生成有害气体。当水分足够多时，锂离子电池内部的压力就变大，从而引起电池受力变形。假如是手机电池，就表现为鼓壳；假如是我们的26650电池，就表现为高度超标。假如是我们的32xxx电池，那防爆阀就会开裂，电池也就报废了。当内部压力再高的时候，电池就有危险了，爆裂使得电解液喷溅，电池碎片也容易伤人。
3、低容量
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
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%
锂离子电池内部水分过高，湖北锂离子电池损耗了电解液的有效成分，也损耗了锂离子，使得锂离子在电池负极片发生不可逆转的化学反应。消耗了锂离子，电池的能量就减少了。
4、电池漏液
当锂离子电池内部的水分多的时候，电池内部的电解液和水反应，其产物将是气体和氢氟酸，氢氟酸是一中腐蚀性很强的酸，它可以使电池内部的金属零件腐蚀，进而使电池发生漏液。假如电池漏液，电池的性能将急速下降，而且电解液还会对使用者的机器进行腐蚀，终而引起更加危险的失效。
5、电池充放电容量
在锂离子电池中水分小于0.015%时，电池初次放电容量符合国标且变化较小；在电池水分在0.015%～0.04%范围内时，电池放电容量随电池中水分的新增而减小。
6、电解液变质，使电池铆钉生锈
锂离子电池的所用的电解液，是不能在水分过高的环境下使用的。电池注液的时候，要在小于1%湿度的环境下，并且注液后赶快封口，阻止电池内部和空气接触。假如水分过高，电解液和水分反应，生成微量有害气体，对注液房环境有不良影响；这也会影响电解液本身的质量，使得电池性能不良；还会使电池铆钉生锈。
水分过量的弊端在三元/石墨体系电池制作过程中，正极浆料的制备一般会选用油系分散体系，采用PVDF作为粘结剂，NMP作为溶剂。PVDF遇到过量的水分会生成胶状的物质，导致浆料的流动性和流平性很差，不利于浆料的涂布。所以，在浆料制备时，必须注意原材料的水分含量、工作环境以及人员操作过程中水分的引入。除了对锂离子电池浆料制备有巨大的影响外，水分过量会引起电解液的分解。反应如下所示：氢氟酸是一种腐蚀性特别强的酸，会对锂离子电池正负极材料、集流体造成严重的破坏，最终导致电池出现安全性问题。二、痕量水分的意义但是，锂离子电池中并不是水分越少越好。大家了解，固体电解质界面（俗称SEI膜）是一层选择性透过膜，能使Li+自由透过，而电解液分子不能透过。电解液的组成和痕量的添加剂对SEI膜形成的电位、致密程度、电池不可逆容量损失、电池内阻等有显著的影响。而水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。三、水分对锂离子电池性能的影响在不同的材料体系中，水分含量对电池的性能有很大的影响。但是，不变的是水分对锂离子电池的首次充放电容量、内阻、电池循环寿命、电池体积均有影响。
对首次充放电容量的影响水分与锂离子电池中SEI的形成有关，必然会影响锂离子电池的首次不可逆容量损失。如图1所示：图1.水分含量对电池充放电容量影响在电池中水分小于0.015%时，电池首次放电容量符合国标且变化较小；在电池水分在0.015%～0.04%范围内时，电池首次放电容量随电池中水分的新增而减小。当电池中水分含量小于0.015%时，以下反应占主导。单电子还原过程生成的烷基碳酸锂还可以与电解液中的痕量水发生反应，生成碳酸锂。2ROCO2Li+H2O→Li2CO3+CO2+2ROH当生成CO2后,在低电位下的负极表面，有新的化学反应发生：2CO2+2Li++2e→Li2CO3+CO由此可见,适量水分有助于形成以Li2CO3为主、稳定性好、均匀致密的SEI膜。当SEI膜完全覆盖负极以后，不可逆反应立即停止。当水分含量在0.0150%～0.04%范围内时，锂离子消耗量增多，电池充放电容量减少，对其有负面影响。
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