水分對18650鋰電池壽命的影響

水分對18650鋰電池壽命的影響與SEI膜的致密程度和均勻性有關(guān)。什么是SEI膜：（在液態(tài)鋰離子電池首、次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng)，形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層。這種鈍化層是一種界面層,具有固體電解質(zhì)的特征，是電子絕緣體卻是Li+ 的優(yōu)良導(dǎo)體，Li+ 可以經(jīng)過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質(zhì)界面膜”( solidelectrolyte interface)簡稱SEI膜。）當(dāng)SEI膜均勻致密時，鋰離子很難嵌入到負(fù)極片中，占據(jù)Li+嵌入空位，因此容量衰減很少。與此相反，當(dāng)SEI膜整體不致密、不均勻時，Li+嵌入空位被電解液溶劑占據(jù)相對較容易。Li2C03（碳酸鋰）是形成均勻致密SEI膜最重要的組分，電解液溶劑體系中，當(dāng)水分含量超出正常值時，會導(dǎo)致SEI膜的局部不致密、不均勻?qū)е?8650鋰電池壽命的衰減加快。電池會膨脹重要是因為SEI膜生成后水的存在使LiPF6分解生成HF氣體。

18650鋰電池制程中的水分來源基本上分為以下幾種情況：

一、車間水分來源：

a、空氣中的水分，一般用相對濕度來衡量。在不同溫度和天氣，有很大的差別，在夏天的雨天可以達(dá)到90%，冬天的雪天則30%左右，在夏天的晴天50%左右，冬天的晴天則20%左右。

b、人體出現(xiàn)的水分

c、物料所帶的水分包裝材料（特別紙箱）、紙巾和碎布之類清潔輔料含水量都很高

d、設(shè)備設(shè)施滲水

二、18650鋰電池原材料水份來源：

a、正負(fù)極材料

正負(fù)極活性物質(zhì)大都是微米或納米級顆粒，在生產(chǎn)過程中容易吸收空氣中水分子，特別是三元材料，其比表面積偏大，材料表面上極易吸收水分并反應(yīng)。

b、電解液

電解液的溶劑結(jié)構(gòu)中均存在電負(fù)性較大的羰基以及亞穩(wěn)定的雙鍵，容易與極性H2O分子用途形成絡(luò)合體或反應(yīng)生成相應(yīng)的醇，而且溫度越高，反應(yīng)越快。而且電解液的溶質(zhì)鋰鹽也容易吸水并與

水反應(yīng)。

c、隔膜

隔膜紙也是一種多孔性的塑料薄膜，其吸水性也是很大的。由于水分一般不會與隔膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過烘烤也可以基本消除，因此，隔膜一般很少進(jìn)行嚴(yán)格水分控制。水分對18650鋰電池壽命的影響總結(jié)：原材料中的水分含量是18650鋰電池中水分的重要來源之一，生產(chǎn)環(huán)境濕度越大，18650鋰電池材料吸收空氣中的水分越多。所以需要控制好生產(chǎn)環(huán)境濕度，18650鋰離子電池生產(chǎn)車間的建議濕度控制階梯為（僅供參考，濕度控制根據(jù)各鋰電池公司實際情況來進(jìn)行操作）：

相對濕度≦30%車間（如攪拌、涂布機(jī)頭、機(jī)尾等）

相對濕度≦20%車間（如輥壓、制片、烘烤等）

相對濕度≦10%車間（如疊片、卷繞、裝配等）

露點溫度≦-45℃車間（如電芯烘烤、注液、封口等）

即使按照以上濕度梯度控制，也要控制工序的停留時間。