锂电池电解液是什么?高镍三元锂电池电解液的挑战
来源：存能电气 日期：2019-04-18 11:53 浏览量：次
锂电池电解液是什么？高镍三元锂电池电解液的挑战。高镍三元锂电池将在今后几年内成为动力电池的主力，能量密度迈上300Wh/kg的台阶。锂电池不断迭代升级，开始步入高镍三元时代成为一个不争的事实。然而，如果电解液不能随电池材料同步升级，高镍三元体系就很难实现其设计初衷。
随着新能源汽车的发展，对动力电池提出了更高的要求，能量密度、成本、安全性、热稳定性、循环寿命是动力电池的5个关键性能指标。在此背景下，2018年，锂电池行业正在发生积极变化，技术迭代速度明显加快，并逐渐步入高镍三元锂电池时代。
在发展高能量密度的趋势下，在产品原材料上升和下游补贴下降的双重压力下，高镍三元锂电池正极材料成为目前优解决方案，而高技术门槛以及溢价能力的提升，将重塑动力锂电池行业格局。
锂电池电解液是什么？
电解液是锂电池正负极之间起传导作用的离子导体，由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等原料以一定的比例配成，在锂电池的能量密度、功率密度、宽温应用、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。电解液作为锂电池的血液，承担着运输锂离子的重任，它质量的好坏，将直接影响锂离子电池的性能，同时也在一定程度上影响锂离子电池的安全性。
锂电池电解液成分主要由三部分构成
1.溶剂：环状碳酸酯（PC、EC）；链状碳酸酯（DEC、DMC、EMC）；羧酸酯类（MF、MA、EA、MA、MP等）（用于溶解锂盐）。
2.锂盐：LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。
3.添加剂：成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂。
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●电解液中对人体�：ψ畲蟮氖瞧渲械娘危姿犸庵诛畏浅０缘乐疤等绻松硖迳掀し舯砻嬗惺终拼笮〉钠し舯桓矗涂梢灾旅�。
●锂电池电解液挥发的味道很重，这种味道对于女性怀孕的影响很大。
●电解液泄露应迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
高镍三元锂电池电解液的挑战
随着人们对新能源汽车动力电池各项性能的要求不断提高，锂电池不断迭代升级，开始步入高镍三元锂电池时代成为一个不争的事实。然而，如果电解液不能随电池材料同步升级，高镍三元体系就很难实现其设计初衷。
随着动力锂电池能量密度的提升，电压也会随之提高，电压越高，电解液的分解能力则越强。针对高镍三元锂电池体系，电解液企业专门做过漏电流（即通过绝缘体流过的电流）和过渡金属离子溶出的测试。测试结果表明，提高动力电池正极材料中的镍含量，过渡金属离子的溶出会增加。而溶出的过渡金属离子在负极被还原析出后，会破坏负极表面的SEI膜。
此外，提高电压还会明显增大漏电流。这样动力电池在高温环境下的存储性能和循环性能就会受到影响，同时材料中镍含量的提高也会导致动力电池的安全性能下降。高镍三元锂电池材料与电解液配合使用所出现的这些问题，解决起来比较复杂，技术门槛高。如果企业没有足够的研发实力，很难做好与高镍材料相匹配的电解液产品。
电池高镍化给电解液带来了巨大的挑战。高镍三元正极的吸水性强、稳定性低，在高温条件下镍元素的催化作用会加速电解液的分解，使电解液氧化、产气，极片产生裂缝并且溶出的锰、钴等过渡金属离子还会破坏负极上的SEI膜，致使在高温环境下电池的容量、循环和安全性都受到严重影响。
高镍时代得添加剂者得天下，新宙邦暂时领先。在电解液的三大组分中，锂盐和溶剂的变化都不大，提升性能的关键仍是在于添加剂。高镍三元锂电池时代，降低电解液在电极表面的反应活性、改善界面相容性都需要通过特种添加剂来解决。
由于不同成分配比的电解液对锂电池的性能有着重要的影响，因此电解液的核心壁垒在于各种原材料的配方和定制。当然，高镍三元锂电池时代也是一个机遇，电解液企业可抓住这一契机，对产品进行转型升级，提高产品技术含量，这样才能在新的竞争态势下脱颖而出。
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