水分含量对锂离子电池性能有什么影响

水分含量对锂离子电池性能有什么影响

影响锂电池性能的因素有很多，诸如材料种类、正负极压实密度、水分、涂布面密度及电解液用量等。其中水分对锂离子电池的性能有着至关重要的影响，水分是锂离子电池生产过程中需要严格控制的关键因素，水分过量时不但能够导致电解液中锂盐的分解并对正负极材料、集流体都有一定的腐蚀破坏作用，而且也导致电池的循环性能及安全性能的降低。但是痕量的水分又有重要的意义，下面具体介绍下水分对锂电池性能的影响。

一、水分过量的弊端

在三元/石墨体系电池制作过程中，正极浆料的制备一般会选用油系分散体系，采用PVDF 作为粘结剂，NMP作为溶剂。PVDF遇到过量的水分会生成胶状的物质，导致浆料的流动性和流平性很差，不利于浆料的涂布。所以，在浆料制备时，必须注意原材料的水分含量、工作环境以及人员操作过程中水分的引入。

除了对锂电池浆料制备有巨大的影响外，水分过量会引起电解液的分解。反应如下所示：

氢氟酸是一种腐蚀性特别强的酸，会对锂电池正负极材料、集流体造成严重的破坏，最终导致电池出现安全性问题。

二、痕量水分的意义

但是，锂电池中并不是水分越少越好。大家知道，固体电解质界面（俗称SEI膜）是一层选择性透过膜，能使Li+自由透过，而电解液分子不能透过。电解液的组成和痕量的添加剂对SEI膜形成的电位、致密程度、电池不可逆容量损失、电池内阻等有显著的影响。而水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有一定的影响。三、水分对锂电池性能的影响

在不同的材料体系中，水分含量对电池的性能有很大的影响。但是，不变的是水分对锂电池的首次充放电容量、内阻、电池循环寿命、电池体积均有影响。下面以钴酸锂/石墨体系电池来举例说明。