電解液具有哪些特性呢

電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料（四大關(guān)鍵材料包括正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜）之一。

在電池充放電過程中，電解液承擔(dān)著傳輸鋰離子的功能。同時，電解液必須具備電子絕緣性，能阻隔極片發(fā)生短路。電解液如同離子電池中的”血液“，連接著正負(fù)極主材，以保障鋰離子電池充放電過程的正常工作。

1、電解液的特性

電解液需要具備以下六個方面的特性：

（1）具有較高的離子電導(dǎo)率，但對于電子是絕緣體。對離子的電導(dǎo)率一般處于1×10-3~2×10-3S/cm之間。

（2）化學(xué)穩(wěn)定性高，保證鋰離子電池的壽命與可靠性。除了自身穩(wěn)定不易分解外，還應(yīng)與接觸的組件均不發(fā)生化學(xué)腐蝕反應(yīng)，接觸的組件包括：正負(fù)極極片、隔膜、銅鋁箔材、殼體、銅鎳極耳（根據(jù)百度百科：電池中將正負(fù)極引出的金屬導(dǎo)電體）、膠紙（根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資料：主要作用是用于電池的固定），以保證鋰離子電池的壽命與可靠性。



圖片來源：學(xué)堂在線《鋰離子電池材料與技術(shù)》

（3）熱穩(wěn)定性好。電解液需具有較高的沸點(diǎn)和較低的熔點(diǎn)，以具有較寬的工作溫度范圍，增強(qiáng)鋰離子電池的適應(yīng)性。

（4）電化學(xué)穩(wěn)定性好，電解液穩(wěn)定下的電壓窗口寬。電壓窗口即電解液發(fā)生氧化還原反應(yīng)的電位之差。電化學(xué)窗口（個人理解：電壓窗口）越寬說明電解液電化學(xué)穩(wěn)定性越好。

（5）電解液成分需滿足無毒、安全、環(huán)保的要求。

（6）電解液成本相對低廉，能適應(yīng)大規(guī)模制造的需要。

2、電解液的分類

根據(jù)室溫下電解液的狀態(tài)，電解液可分類為液態(tài)、固態(tài)、固液復(fù)合態(tài)。一般液態(tài)被稱為電解液，固態(tài)和固液復(fù)合態(tài)被稱為電解質(zhì)。



圖片來源：學(xué)堂在線《鋰離子電池材料與技術(shù)》

液體形態(tài)的小分子溶劑，是目前商業(yè)化鋰離子電池中使用最多（個人理解：使用頻率最高）的電解液，對正負(fù)極極片具有較好的浸潤效果。但由于電解液（個人理解：液體形態(tài)的小分子溶劑）較低的沸點(diǎn)和燃點(diǎn)，導(dǎo)致鋰離子電池在濫用狀態(tài)下，存在發(fā)生燃燒和爆炸的風(fēng)險。

隨著對電動汽車中鋰離子電池安全性能要求的不斷提高，固態(tài)和固液復(fù)合態(tài)電解質(zhì)或有較大的發(fā)展空間。

3、電解液的組成

已經(jīng)商業(yè)化的鋰離子電池中，電解液的主要組分包括：高純度的有機(jī)溶劑、鋰鹽、必要的添加劑。三種組分分別承擔(dān)不同的功能。

其中，鋰鹽是鋰離子輸運(yùn)的主體，有機(jī)溶劑是溶解分散和承載鋰鹽的載體，添加劑的主要功能是改善鋰離子電池電化學(xué)性能和安全性能。



圖片來源：學(xué)堂在線《鋰離子電池材料與技術(shù)》

電解液的組分在較大程度上決定著鋰離子電池的性能，包括能量密度、功率密度、安全、循環(huán)存儲壽命、高溫脹氣等。因此，鋰離子電池的電解液配方一直被視為重要的商業(yè)機(jī)密。

審核編輯：劉清