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。什么是SEI膜：（在液態鋰離子電池首、次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發生反應，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,具有固體電解質的特征，是電子絕緣體卻是Li+ 的優良導體，Li+ 可以經過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱為“固體電解質界面膜”( solidelectrolyte interface)簡稱SEI膜。）當SEI膜均勻致密時，鋰離子很難嵌入到負極片中，占據Li+嵌入空位，因此容量衰減很少。與此相反，當SEI膜整體不致密、不均勻時，Li+嵌入空位被電解液溶劑占據相對較容易。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，當水分含量超出正常值時，會導致SEI膜的局部不致密、不均勻導致18650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、設備設施滲水

二、18650鋰電池原材料水份來源：

a、正負極材料

正負極活性物質大都是微米或納米級顆粒，在生產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。

b、電解液

電解液的溶劑結構中均存在電負性較大的羰基以及亞穩定的雙鍵，容易與極性H2O分子用途形成絡合體或反應生成相應的醇，而且溫度越高，反應越快。而且電解液的溶質鋰鹽也容易吸水并與

水反應。

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生化學反應，通過烘烤也可以基本消除，因此，隔膜一般很少進行嚴格水分控制。水分對18650鋰電池壽命的影響總結：原材料中的水分含量是18650鋰電池中水分的重要來源之一，生產環境濕度越大，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環境濕度，18650鋰離子電池生產車間的建議濕度控制階梯為（僅供參考，濕度控制根據各鋰電池公司實際情況來進行操作）：

相對濕度≦30%車間（如攪拌、涂布機頭、機尾等）

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。