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接触角测量仪测试电池极片亲疏水性的深远影响

更新时间:2025-08-28点击次数:33

 在锂离子电池等高精度电化学储能器件的制造与研发中,电极极片(以下简称“极片")的性能是决定电池能量密度、倍率特性、循环寿命和安全性的核心。而极片的一个看似简单却至关重要的属性——亲疏水性(或更广义的浸润性),直接关系到电解液能否有效浸润极片内部孔隙,形成高效、稳定的离子传输通道。精准量化这一性质的“金标准"工具,便是接触角测量仪。

 为何要关注极片的亲疏水性?极片并非致密的平板,而是由活性物质、导电剂、粘结剂等多孔材料组成的复合涂层。电解液(通常是有机碳酸酯类溶液)与极片表面的相互作用,即亲疏水性,对整个电池的性能有着深远的影响:

1影响有效反应面积与界面阻抗:

良好的浸润性确保电解液能充分渗透到极片的每一个细微孔隙中,使电极活性材料得到zui  大程度的利用。反之,疏水的极片会导致大量孔隙未被电解液填充,形成“干区",大幅增加离子传输的界面阻抗,导zhi极化增大、电压滞后和容量下降。

2决定离子传输效率与倍率性能:

离子需要在电解液中迁移至电极界面才能发生反应。充分的浸润是离子高效、均匀传输的前提,直接决定了电池的快充快放能力(倍率性能)。浸润不佳会引发严重的浓差极化,限制高倍率下的性能。

3关乎循环稳定性和安全性:

不均匀的浸润会导致电极表面电流分布不均。锂离子会在浸润性好的区域优先嵌入和脱出,而在浸润性差的区域则可能析出形成锂枝晶。锂枝晶不仅消耗活性锂导致容量衰减,更可能刺穿隔膜,引发内部短路,造成严重的安全隐患。同时,良好的浸润有助于形成均匀、稳定的固态电解质界面膜(SEI),提升循环寿命。

因此,对极片的亲疏水性进行客观、精确的表征,是评估极片工艺质量、优化浆料配方和指导电池注液工艺不可 que少的一环。




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