电解液体系是锂离子电池的核心组成部分,其组成和配置直接影响电池的性能和安全性。根据不同的应用场景和性能需求,电解液体系可分为以下几类:
三元电池体系
主要采用EC(碳酸乙烯酯)与DMC(碳酸二甲酯)、DEC(碳酸二乙酯)或EMC(碳酸甲乙酯)的混合溶剂体系,例如EC+DMC、EC+DEC等。三元电池因高镍正极材料的需求,对电解液的离子导电性和热稳定性要求较高。
磷酸铁锂电池体系
通常以DMC为主要溶剂,搭配EC或PC(碳酸丙烯酯),以满足安全性要求。磷酸铁锂电池对电解液的介电性能要求较高,DMC因低粘度特性成为主流选择。
其他体系
部分电池可能采用EC+PC混合溶剂,或添加其他有机溶剂(如碳酸丙烯酯)以优化性能。
电解液中的添加剂种类繁多,主要功能包括:
成膜添加剂 :改善电极表面固体电解质界面(SEI)膜的形成;
导电添加剂 :提高电解液离子导电性;
阻燃添加剂 :增强电池安全性;
过充保护添加剂 :防止电池过充;
水分控制添加剂 :抑制电解液中水分含量;
低温性能添加剂 :提升电池在低温环境下的性能。
根据应用场景,电解液还可分为:
高温型 :如70℃电池需添加特殊添加剂提升SEI膜稳定性;
低温型 :通过添加剂降低电解液粘度,改善低温性能;
倍率型 :优化电解液离子传输,满足高功率充放电需求。
电解液体系的核心在于溶剂与锂盐的协同作用,同时通过添加剂实现性能优化。三元电池以EC+DMC等混合溶剂为主,磷酸铁锂电池以DMC为核心,而添加剂则根据具体需求进行定制。