磷酸铁锂电池中的水分从何而来，对锂电池有何影响？

磷酸铁锂电池具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、安全性能好、自放电率低、无记忆效应等优点。磷酸铁锂的合成工艺已基本改进，主要分为固相法和液相法，其中最常用的是高温固相反应法。无论什么样的过程，我们都无法摆脱它——水分。

磷酸铁锂电池中的水分从何而来

正极:如果正极由纳米材料制成，这种纳米材料具有很强的吸水性，可以很容易地吸收周围空气中的水分。

负极:与正极相比，负极片的吸水率较低。当然，在没有湿度控制的环境中，它从周围空气中吸收的水分是相当乐观的。

隔膜纸:隔膜纸也是一种多孔塑料薄膜，吸水性很强。

电解质:电解质是一种非常怕水并且容易吸水的物质。它会和水起反应。如果有足够的水，电解液将与它反应，直到它被消耗掉。

其他金属部件:金属部件对湿气的吸收有限，但它们害怕湿气，因为湿气的存在会导致它们生锈或腐蚀。

水分对磷酸铁锂电池的好处

如果有机电解液中含有微量的水和游离酸，它将与电解液中的锂盐反应生成氟化物并沉积在负极表面。这种沉积物的存在将对SEI膜的形成起到重要作用。SEI膜是由锂离子、溶剂、微量水、氟化氢等在石墨表面形成的钝化膜。

SEI膜不溶于有机溶剂，在有机电解质溶液中能够稳定存在，溶剂分子不能通过钝化膜，有效防止溶剂分子共包埋，避免了溶剂分子共包埋对电极材料的损伤，从而大大提高了电极的循环性能和使用寿命。然而，SEI膜的形成消耗了一些锂离子，这增加了首次充放电的不可逆容量，并降低了电极材料的充放电效率。

水分对磷酸铁锂电池的坏处

微量水分有利于SEI膜的形成，但水分含量过高会导致一系列问题。

如果含水量过高，电解液会与水发生反应，产生有害气体，对注液室的环境造成不良影响；这也会影响电解液本身的质量，使磷酸铁锂电池的性能变差；它还会使电池铆钉生锈；产生的有害气体还会增加电池的内部压力和厚度。当内部压力过高时，电池有爆炸的危险。

当水分含量超过SEI膜形成所需的含量时，会在SEI膜表面形成POF3和LiF沉淀，这将导致内阻增加和电池性能下降。水分含量过高也会导致SEI膜的局部非密度和非均匀性，因此容量衰减会增加。

如何控制磷酸铁锂电池中的水分

控制环境湿度

条件允许时，尽量减少环境湿度。特别是在液体注入环境中，电解液对水分非常敏感，最容易受到水分的影响。因此，在注射后和密封前密封注射孔是非常重要的。

对电池材料进行干燥处理

烘烤可以去除电池材料本身或吸收的水分，但这种方法也非常困难，因此在烘烤过程中必须严格控制温度、真空度和烘烤时间。一个小错误将严重影响电池性能。

生产制造过程水分控制

尽量减少磷酸铁锂电池材料在空气中的暴露时间可以减少大量的水分，因此有必要严格控制生产车间的操作流程。

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