了解不同电池电解液的特点，探究其在电池中的作用

了解不同电池电解液的特点，探究其在电池中的作用

铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池电解液的特点。铅酸电池的电解液为硫酸水溶液，属于非极性的水系电解液。锂离子电池的电解液属于有机无水电解液，一般为含有锂盐的有机溶剂。电解液硫酸是铅酸电池电解液中的重要原料之一。今天我们就来了解一下不同电池电解液的特点。

电池中的电解质充当催化剂，通过促进离子在充电期间从阴极移动到阳极以及在放电期间从阳极移动到阴极，使电池具有导电性。离子是失去或获得电子的带电原子。电池的电解质由液体、凝胶和干燥形式的可溶盐、酸或其他碱组成。与钠硫电池一样，电解质也存在于固态电池、固体陶瓷和熔融盐中使用的聚合物中。

1.铅酸电池电解液的特性

铅酸电池使用硫酸。充电时，由于正极板上形成氧化铅 (PbO2)，酸会变得更浓，完全放电后几乎变成水。硫酸的比重用比重计测量。铅酸电池有充液和密封两种形式，也称为阀控铅酸 (VRLA)。硫酸无色，略带黄绿色，易溶于水，腐蚀性强。阳极腐蚀或水进入电池组导致生锈，可能导致颜色变为褐色。

铅酸电池的比重不同。深循环电池使用密度高的电解质，SG高达1.330，具有高比能，启动电池的平均SG约为1.265，固定电池的SG值约为1.225，具有中等腐蚀性，可延长使用寿命。硫酸用途广泛，还用于排水管清洁剂和各种洗涤剂。还用于矿物加工、肥料制造、石油精炼、废水处理和化学合成。注意：硫酸与皮肤接触会造成严重损害，如果溅入眼睛，可能会导致永久性失明。吞咽硫酸会造成不可逆的损害。

电解液是稀硫酸溶液，是由水加入浓硫酸配制而成。电解液的质量对铅酸蓄电池的使用寿命、容量等影响很大，所以必须掌握正确的配制方法。

2、镍镉电池电解液的特性

镍镉电池中的电解质是碱性电解质。大多数镍镉 NiCd 电池都是圆柱形的，正极和负极材料有几层卷成卷状。富液式 NiCd 电池用作商用飞机和 UPS 系统中的船用电池，这些系统在炎热和寒冷的气候下运行，需要频繁循环。镍镉 NiCd 电池比铅酸电池更贵，但使用寿命更长。

3.镍氢电池电解液的特性

镍氢 (NiMH) 电池使用与镍镉 (NiCd) 相同或相似的电解质，通常是氢氧化钾。NiMH 电极很独特，由镍、钴、锰、铝和稀土金属组成，也用于锂离子电池。NiMH 仅提供密封版本。氢氧化钾是一种无机化合物，通式为 KOH，俗称苛性钾。电解质无色，具有许多工业应用，例如大多数软肥皂和液体肥皂的成分。

4.锂离子电池电解液的特性

锂离子使用液体、凝胶或干聚合物电解质。液体形式是易燃有机类型而非水性类型，锂盐溶液与类似碳酸乙烯酯的有机溶剂混合。将溶液与各种碳酸盐混合可提供更高的导电性并扩大温度范围。可以添加其他盐以减少气体产生并改善高温循环。

电解质在锂离子电池中的作用就好比血液对于人体的重要性，是让锂离子在锂离子电池正负极之间来回移动的介质，没有它就没有电子的流动，这样的电池也就不存在了，因此其重要性不言而喻。

电解液起着在正负极之间传输电荷的作用，既要传导离子，又要绝缘电子，对锂电池的循环性能、工作温度范围、耐久性等都有非常重要的影响。对于锂离子电池来说，电解液的组成至少涉及溶剂和锂盐两个方面。

电解液的发展前景

毛利率降幅控制在5%，说明主流厂商在供应链体系、规模效应、客户结构、成本控制等方面的积累和布局成效显著。随着下游电动汽车的增多，技术驱动动力电池性能的提升，预计2020年动力电池需求将超过预期，加上消费电池的稳定增长，对应电解液市场份额约为160亿。

电解液是电池正负极之间传导电流的离子导体，对电池的充放电性能（倍率、高低温）、寿命（循环储存）、温度范围等影响很大。目前电解液的性能主要通过不同添加剂的使用和配比来实现，市场上添加剂的供应和质量并不影响电解液的生产。电解液的高性能比要求企业有更高的技术和配方。

随着新能源汽车电池及储能行业电池需求持续增长，六氟磷酸锂产能将回归供需平衡，六氟磷酸锂价格的回升必然带动电解液价格上涨。同时，高压、高镍电解液价格有望上涨。

以上是铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池电解液的特点，不同行业所用电解液成分差异很大，甚至完全不同。国产电解液经过多年发展，已成为四大材料中技术最成熟的品种，目前大量出口，占全球份额50%以上，因此国产电解液替代空间巨大。