中國(guó)粉體網(wǎng)訊 磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。磷酸鐵鋰的合成工藝也已基本完善，主要分為固相法和液相法，其中以高溫固相反應(yīng)法最為常用。不管是哪種工藝都擺脫不開(kāi)它——水分。
磷酸鐵鋰電池中的水分從何而來(lái)
正極：正極片如果使用的是納米材料，這種納米材料具有很強(qiáng)的吸水性，很容易周?chē)目諝庵形账帧?/p>
負(fù)極：負(fù)極片比正極片來(lái)說(shuō)，吸水性相對(duì)低一點(diǎn)，當(dāng)然，在沒(méi)有控制濕度的環(huán)境下，其從環(huán)境空氣中吸水?dāng)?shù)量也是相當(dāng)樂(lè)觀的。
隔膜紙：隔膜紙也是一種多孔性的塑料薄膜，其吸水性也是很大的。
電解液：電解液是一種非常怕水的物質(zhì)，也非常容易吸水，它會(huì)和水進(jìn)行反應(yīng)，如果水分足夠多，電解液會(huì)與其反應(yīng)直到消耗完為止。
其他金屬零件：金屬零件本身對(duì)水分的吸收有限，但是，金屬零件對(duì)水分卻很怕，因?yàn)樗值拇嬖跁?huì)使其生銹或者腐蝕。
水分對(duì)磷酸鐵鋰電池的好處
有機(jī)電解液中若存在痕量的水分和游離酸，會(huì)與電解液中的鋰鹽作用形成氟化物并沉積在負(fù)極表面，此沉積物的存在將對(duì)SEI膜的形成有著重要的作用。SEI膜形成于電池的首次充放電過(guò)程中，是鋰離子與溶劑(EC/DMC)、痕量水、HF等在石墨表面形成的一層鈍化膜。
SEI膜具有有機(jī)溶劑不溶性，在有機(jī)電解質(zhì)溶液中能穩(wěn)定存在，并且溶劑分子不能通過(guò)該層鈍化膜，從而能有效防止溶劑分子的共嵌入，避免了因溶劑分子共嵌入對(duì)電極材料造成的破壞，因而大大提高了電極的循環(huán)性能和使用壽命。但SEI膜的形成消耗了部分鋰離子，使得首次充放電不可逆容量增加，降低了電極材料的充放電效率。
水分對(duì)磷酸鐵鋰電池的壞處
痕量水分有利于電池形成SEI膜，但是水分含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致一系列問(wèn)題。
如果水分過(guò)高，電解液和水分反應(yīng)，生成有害氣體，對(duì)注液房環(huán)境有不良影響；這也會(huì)影響電解液本身的質(zhì)量，使得磷酸鐵鋰電池組性能不良；還會(huì)使電池柳釘生銹；生成的有害氣體還會(huì)引起電池內(nèi)部壓力增大，電池厚度增加，當(dāng)內(nèi)部壓力過(guò)高的時(shí)候電池就有爆炸的危險(xiǎn)。
水分含量多于體系形成SEI膜的所需含量時(shí)，在SEI膜表面生成POF3和LiF沉淀，導(dǎo)致電池內(nèi)阻增加，電池性能降低。水分含量過(guò)高還會(huì)導(dǎo)致SEI膜的局部不致密、不均勻，因此容量衰減增加。
如何控制磷酸鐵鋰電池中的水分
控制環(huán)境濕度
在條件允許的情況下，盡量將環(huán)境的濕度降到最低。尤其注液環(huán)境，電解液對(duì)水分十分敏感，是最容易受到水分的影響。所以在注液后，還未封口前，注液孔的密封也非常重要。
對(duì)電池材料進(jìn)行干燥處理
通過(guò)烘烤，去除電池材料本身或吸收的水分，但這個(gè)方式的困難性也很高，需要牢牢的把控好烘烤時(shí)的溫度、真空性、烘烤時(shí)間等，稍有失誤，會(huì)嚴(yán)重影響到電池性能。
生產(chǎn)制造過(guò)程水分控制
盡量減少磷酸鐵鋰電池材料在空氣中暴露的時(shí)間，可減少大量的水分，所以需要嚴(yán)格控制生產(chǎn)車(chē)間的操作過(guò)程。
參考來(lái)源：
鉅大LARGE.鋰電池中水分的來(lái)源,如何控制鋰離子電池水分
鉅大LARGE.水分含量對(duì)磷酸鐵鋰電池組性能的影響？
中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì).技術(shù) | 預(yù)處理工藝對(duì)磷酸鐵鋰電池性能的影響
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