精品 | 水份对锂电池性能影响

水份对锂电池性能影响

参考《电极水分对磷酸铁锂电池性能的影响，牛俊婷硕士论文》

电池中的水分含量对于单体电池的一致性和最终电池组的安全性都密切相关，水分含量的控制对于锂离子电池极为重要。

1、极片水份对循环性能影响

电池正极片水分含量超过600ppm的电池容量急速衰减，性能恶化，循环200 圈后容量衰减至79.2mAhg-1 仅为初始容量的63.81%。这可能是由于充放电循环初始，各电池极片析出的水分相差不多，但随着循环的进行，超过600ppm 的电池极片中有更多的水分扩散至电解液中，与电解液中的锂盐发生反应产生了具有极强的腐蚀性HF。HF导致电池容量衰减， HF 含量越高的电池衰减越快。

2、极片水份对倍率性能影响

当电池正极片水分含量超过600ppm，电池的放电比容量急剧衰减到100 mAh·g-1。这说明当电池极片水分含量过多，超过600ppm 后，电池极片水分的存在对电池造成破坏性影响，导致放电比容量降低。

3、极片水份对交流阻抗影响

电池高频区半圆与实轴的交点在电极水分含量超过600ppm 明显右移，说明电池内部接触电阻在电极水分含量超过600ppm 明显增大。这可能是由于电极水分含量超过600ppm 的电池在电极表面生成的不溶吸附物较多，导致电池内接触电阻增大。同时，电极水分含量超过500ppm 圆弧半径增大，可见其电化学反应阻抗增大，电极水分含量超过500ppm 会阻碍电化学反应的进行，开始影响磷酸铁锂电池的电化学性能。

4、水份有利与弊

（1）磷酸铁锂电池的循环性能及倍率性能与电池极片水分含量密切相关。当电极水分含量超过600ppm 电池的循环性能和倍率性能降低，电池内阻增加，放电比容量严重衰减。

（2）少量电极水分的存在并不会影响电池循环性能，水分含量在400-500ppm之间的电池极片组装成的电池电化学性能最优，并非水分含量越低电池电化学性能越好。电池极片水分含量在600ppm 以内，不会对电池的性能造成影响。

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