我们知道电解液在低温下其电导率会迅速降低,从而影响到电池的低温性能.那么,粘度又是怎么样变化的呢?

最近我们配备了一台低温槽和一个超低粘度适配器,在Brookfield的粘度计上进行了一些测试,蛮能说明问题.

出人意料的是,EMC,DEC,PP,EP的粘度-温度曲线的斜率比较小,但是PC的斜率非常大:

从25℃降至-20℃, PC 从2.57上升到9.24, 相当于25℃时的360%; DEC等其它溶剂的-20℃粘度大约是25℃的160%~200%这个范围.这个出乎我的意料.

从这个曲线看,粘度值越小,斜率越小,则意味着溶剂的低温粘度越低,低温性能也就越好.上面的数据与平时测试的低温性能对比是大体相符的,低温性能 EP优于PP,PP大体相当于EMC,再优于DEC,DEC优于PC.

PC是一种液态范围很宽的溶剂,凝固点低到-48.8℃,但是由于其自身的粘度大,粘度在低温下上升更大,因此,不是一种好的低温型溶剂. 相反,它在高温方面的贡献还要大一些.但是,由于它在石墨表面的嵌入问题,也不能高浓度使用---看起来很好,实际上两头都不好用,所以PC在锂电电解液行业中用量要明显小得多.

再来看看电解液的情况呢,这里列了三种量产的型号的粘度(型号隐去)

电解液的粘度增加速度比溶剂还要快,这个可以理解,其中溶解了锂盐和添加剂这些更容易析出的东西.不过,低温下粘度能够达到15~20cp更让人吃惊.

因此,改善低温性能,如果能够有力的降低电解液在低温下的粘度,或是一个途径.