锂离子电池的性能与电解液之间存在密不可分的关系:
(一)锂离子动力电池
该电池主要应用于航模、电动汽车、电动单车、电动摩托、电动工具等领域。电解液根据电池所用正负极材料、高低温和安全性要求等来进行设计,确保电池在安全、热稳定、化学和电化学性能稳定、与正负极兼容方面同时满足要求。通常使用多元溶剂,配合适当的锂盐和添加剂,组成各项性能兼顾的锂离子电池电解液,从而使锂离子电池满足动力电池的要求。
(二)耐超低温锂离子电池
该电池主要应用于军工、航空航天及北方寒冷地区,要求在低温甚至是超低温的条件下,仍能正常或部分正常工作,发挥常规容量的50%以上。电解液主要在溶剂熔点和溶质搭配方面进行综合考虑,通常选用熔点较低的溶剂体系,以满足电池的低温要求。
(三)高容量长寿命锂离子电池
18650型电池容量已由最初的1350mAh发展到了现在的2200mAh,下一步的目标是提升到2600mAh~3600mAh甚至更高。因此需要在正负极材料和合成工艺等方面进行改进,比如使用高镍正极复合材料,硅合金、锡合金等高容量负极材料。工艺方面可以通过提高电极活性物质压实密度或采用新的涂布工艺等,要求电池达到高容量的同时,具备良好的循环寿命。
(四)高安全性锂离子电池
通过改善电解液的溶剂体系和防过充添加剂、阻燃添加剂的使用,使电池在过充电、短路、高温、跌落、针刺和热冲击等情况下的安全性能得以大大提高。
(五)适用于各种正负极材料的锂离子电池
由于常规正极材料所使用的钴资源的匮乏,以及成本、安全性、环保性方面的局限,各种新型正负极材料不断被开发出来并投入应用,与此相适应的各种功能锂离子电池电解液被大量开发出来。
由此可见,锂离子电池电解液的设计和研究都是紧紧围绕锂离子电池产业的性能需要来进行的,因此是密不可分的重要组成部分。