新能源汽車鋰電池中鋁箔表面形貌對電池性能影響研究

李飛飛

（1.太原理工大學，山西 太原 030000；2.運城職業(yè)技術(shù)學院，山西 運城 044000）

1 鋁箔表面形貌對鋰電池電解液性能影響

鋰電池的主要結(jié)構(gòu)部件為隔膜，電解液以及電池的正極、負極，其中電解質(zhì)在電視使用過程中起著對電離子進行傳導的重要作用，因此電解液性能的好壞對鋰電池的壽命、能量密度、安全性以及功率密度等方面性能起到重要的影響作用[2]。

因此，在鋁箔表面形貌變化情況下，對電池的電解液的性能變化情況進行研究好分析，當前常見的鋰電池可分為凝膠電解液鋰電池和全固態(tài)鋰電池子電池等[1]。其中不同的電解液類型對電池的綜合性能影響各不相同。

結(jié)合上述資料進行分析和研究，不難發(fā)現(xiàn)，在諸多鋰電之電解液中，液態(tài)有機電解液通常存在易燃、易泄露等缺陷，而全固態(tài)電池在使用過程中，壽命相對較短，且電解液受鋁箔表面形貌影響相對嚴重，因此當前已對液態(tài)有機電解液結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化產(chǎn)生了凝膠聚合物電解液的電池結(jié)構(gòu)。該電解液由聚合物基體、增塑劑等聚合物基體構(gòu)成骨架，支撐著電池的隔膜。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得知，在新能源汽車鋰電池中，凝膠聚合電解液性能響度較好，具有加工成型簡單、與電極兼容性好等優(yōu)勢，充分滿足了當前新能源汽車的使用要求。由于在鋰電池中電離子傳導主要在包含增塑劑的聚合物基體部分，因此要求電池在使用過程中擁有較高的增塑劑粘度和沸點，從而保障在鋁箔表面形貌發(fā)生變化的情況下，電池在使用過程溫度持久。結(jié)合上表對凝膠聚合物電解液在鋁箔表面形貌變化情況下的電導率進行分析，得到下圖。

圖1 鋁箔表面形貌對電解液性能影響

結(jié)合上圖分析發(fā)現(xiàn)，電解液性能的影響變化受鋁箔表面形貌變化存在一定的影響，但整體而言相對較低，實際電池性能的變化上更多方面依賴于電池溶解液中的聚合物中液的組成成分，因此，電池溶解液聚合物中若含有大量多孔結(jié)構(gòu)和良好吸液能力，更有利于穩(wěn)定電池的性能，保障電池的環(huán)保性，提高電池聚合物的吸液能力。

2 鋁箔表面形貌對電池隔膜電阻性能的影響

在電池的使用過程中，鋁箔表面形貌的變化對電池隔膜與電極接觸表面的相容性影響也相對較高，會影響電池的運行性能，可以兼顧聚合物電解質(zhì)的電化學和力學性能。因此在鋁箔表面形貌的變化的情況下對新能源汽車鋰電池的交流阻抗譜性能變化情況進行檢測，得到下圖。

圖2 鋁箔表面形貌對隔膜電阻性能影響

根據(jù)以上研究結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，鋁箔表面形貌辯護很大程度上對電池隔膜電阻性能和運行狀態(tài)產(chǎn)生影響，新能源鋰電池中，因此為了更好的保障電池的使用性能，建議對鋁箔表面外來雜質(zhì)和電解液分解產(chǎn)生的雜質(zhì)進行價格處理，純化鋰電池充放電環(huán)境，從而提高鏗隔膜電阻電池性能。

另外，新能源汽車鋰電池隔膜電阻結(jié)構(gòu)成分主要包括溶液電阻和電極本身的電阻等無機物電極材料，導致電池本身易出現(xiàn)存在容量低等問題，為解決以上問題，、傳統(tǒng)車用電池鋁箔表面存在硬度差等問題，因此建議適當結(jié)合聚氨酷具的獨特軟硬段結(jié)構(gòu)進行設(shè)計性強，選用聚氨酷作為聚合物電解質(zhì)基體，聚氨酷原料便宜、質(zhì)量堅硬等特征，作為電極材料制備新能源汽車鋰電池。以便更好的保障電池運行性能的穩(wěn)定。

3 結(jié)語

相對于傳統(tǒng)車用電池，新能源汽車對電池的性能要求相對更高，為了更好的提高電池性能進行研究和優(yōu)化。

針對當前鋰電池使用過程中常見的鋁箔表面形貌對電池電解液以及電池隔膜電阻等主要性能的影響程度進行研究和分析。并針對研究結(jié)果給出相應的優(yōu)化建議，以便更好的對電池電解液與電阻性能進行強化，堅固新能源汽車鋰電池表面強度，以便更好的促進和推動新能源汽車行業(yè)的長遠發(fā)展。