水分对18650锂电池寿命的影响

水分对18650锂电池寿命的影响与SEI膜的致密程度和均匀性有关。什么是SEI膜：（在液态锂离子电池首、次充放电过程中,电极材料与电解液在固液相界面上发生反应，形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层,具有固体电解质的特征，是电子绝缘体却是Li+ 的优良导体，Li+ 可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出,因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”( solidelectrolyte interface)简称SEI膜。）当SEI膜均匀致密时，锂离子很难嵌入到负极片中，占据Li+嵌入空位，因此容量衰减很少。与此相反，当SEI膜整体不致密、不均匀时，Li+嵌入空位被电解液溶剂占据相对较容易。Li2C03（碳酸锂）是形成均匀致密SEI膜最重要的组分，电解液溶剂体系中，当水分含量超出正常值时，会导致SEI膜的局部不致密、不均匀导致18650锂电池寿命的衰减加快。电池会膨胀重要是因为SEI膜生成后水的存在使LiPF6分解生成HF气体。

18650锂电池制程中的水分来源基本上分为以下几种情况：

一、车间水分来源：

a、空气中的水分，一般用相对湿度来衡量。在不同温度和天气，有很大的差别，在夏天的雨天可以达到90%，冬天的雪天则30%左右，在夏天的晴天50%左右，冬天的晴天则20%左右。

b、人体出现的水分

c、物料所带的水分包装材料（特别纸箱）、纸巾和碎布之类清洁辅料含水量都很高

d、设备设施渗水

二、18650锂电池原材料水份来源：

a、正负极材料

正负极活性物质大都是微米或纳米级颗粒，在生产过程中容易吸收空气中水分子，特别是三元材料，其比表面积偏大，材料表面上极易吸收水分并反应。

b、电解液

电解液的溶剂结构中均存在电负性较大的羰基以及亚稳定的双键，容易与极性H2O分子用途形成络合体或反应生成相应的醇，而且温度越高，反应越快。而且电解液的溶质锂盐也容易吸水并与

水反应。

c、隔膜

隔膜纸也是一种多孔性的塑料薄膜，其吸水性也是很大的。由于水分一般不会与隔膜发生化学反应，通过烘烤也可以基本消除，因此，隔膜一般很少进行严格水分控制。水分对18650锂电池寿命的影响总结：原材料中的水分含量是18650锂电池中水分的重要来源之一，生产环境湿度越大，18650锂电池材料吸收空气中的水分越多。所以需要控制好生产环境湿度，18650锂离子电池生产车间的建议湿度控制阶梯为（仅供参考，湿度控制根据各锂电池公司实际情况来进行操作）：

相对湿度≦30%车间（如搅拌、涂布机头、机尾等）

相对湿度≦20%车间（如辊压、制片、烘烤等）

相对湿度≦10%车间（如叠片、卷绕、装配等）

露点温度≦-45℃车间（如电芯烘烤、注液、封口等）

即使按照以上湿度梯度控制，也要控制工序的停留时间。