完整版鋰離子電池電解液材料及生產(chǎn)工藝詳解

檢洸電解液生產(chǎn)工藝---精餾和脫水-對于使用的有機(jī)原料分別采取精餾或脫水處理以達(dá)到鋰電池電解液使用標(biāo)準(zhǔn)。鋰離子電池電解液材料及生產(chǎn)工藝詳解液體電解液生產(chǎn)工藝---流程圖烘干、氨氣置換精制LiPFe六氟磷酸鋰提她后溶劑?脫水脫醇檢洸電解液生產(chǎn)工藝---精餾和脫水-對于使用的有機(jī)原料分別采取精餾或脫水處理以達(dá)到鋰電池電解液使用標(biāo)準(zhǔn)。鋰離子電池電解液材料及生產(chǎn)工藝詳解液體電解液生產(chǎn)工藝---流程圖烘干、氨氣置換精制LiPFe六氟磷酸鋰提她后溶劑?脫水脫醇水洗U包裝痛〉。預(yù)處理Cjt機(jī)原杜［后處理配?制混合 小電解液提純1-zl: /-在精餾或脫水階段，需要對有機(jī)溶劑檢測的項(xiàng)目有：純度、水分、總醇含量。液體電解液生產(chǎn)工藝---產(chǎn)品事-在對有機(jī)溶劑完成精餾或脫水后，檢測合格后經(jīng)過管道進(jìn)入產(chǎn)品罐、等待使用。-根據(jù)電解液物料配比，在產(chǎn)品罐處通過電子計(jì)量準(zhǔn)確稱取有機(jī)溶劑。-如果產(chǎn)品罐中的有機(jī)溶劑短時(shí)間未使用，需要再次對其進(jìn)行純度、水分、總醇含量的檢測，繼而根據(jù)生產(chǎn)的需要準(zhǔn)確進(jìn)入反應(yīng)釜。體電解液生產(chǎn)工藝---反應(yīng)釜-依據(jù)物料配比和加入先后”|順序，有機(jī)溶劑依次加入反應(yīng)釜充分?jǐn)嚢?、混勻，然后通過鋰鹽專用加料口或手套箱加入所需的鋰鹽和電解液添加劑。-在加入物料開始到結(jié)束,應(yīng)控制反應(yīng)釜的攪拌速度、釜內(nèi)溫度等。不同的物料配比攪拌混勻的時(shí)間不同，但都必須使電解液混合均勻，此時(shí)對電解液檢測的項(xiàng)目有：水分、電導(dǎo)率、色度、酸度液體電解液生產(chǎn)工藝---灌裝-經(jīng)檢測合格的液體電解液被灌入合格的包裝桶，充入氬氣保護(hù)，最終進(jìn)入倉庫等待出廠。-由于電解液自身的物理、化學(xué)性質(zhì)等因素，入庫的電解液應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)使用，防止環(huán)境等因素導(dǎo)致電解液的變質(zhì)液體電解液---使用注意事項(xiàng)-電解液桶有氬氣保護(hù)，有一定壓力，在使用中切勿拆卸氣相閥頭和液相閥頭，也不允許隨意按下快開接頭的凸頭，以免造成泄漏或其它危險(xiǎn)。接管時(shí)一定要戴防護(hù)眼罩，使用時(shí)一定要使用專用快開接頭-檢測合格的電解液建議一次性用完，開封的電解液很容易因?yàn)闆]有氣氛保護(hù)等原因而變質(zhì)，請客戶在使用過程中注意及時(shí)充入氬氣保護(hù)，防止變色電解液不建議使用玻璃器皿盛放，玻璃的主要成分是氧化硅,氧化硅和氫氟酸反應(yīng)生成腐蝕性、易揮發(fā)的氣體四氟化硅，此氣體有毒會對人造成傷害現(xiàn)場可以使用的電解液容器和管道材料包括：不銹鋼、塑料PP/PE、四氟乙烯等本產(chǎn)品對人體有害，有輕微刺激和麻醉作用。使用過程中避免身體直接接觸液體電解液的組成有機(jī)溶劑鋰鹽添加劑有機(jī)溶劑---有機(jī)溶劑的選擇標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)溶劑對電極應(yīng)該是惰性的，在電池的充放電過程中不與正負(fù)極發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)較高的介電常數(shù)和較小的黏度以使鋰鹽有足夠高的溶解度，從而保證高的電導(dǎo)率熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高，從而使工作溫度范圍較寬與電極材料有較好的相容性，即電極能夠在電解液中表現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)性能電池循環(huán)效率、成本、環(huán)境因素等方面的考慮液體電解液的組成---有機(jī)溶劑碳酸酯醚-含硫有機(jī)溶劑-其它有機(jī)溶劑---碳酸酯碳酸酯類溶劑具有較好的電化學(xué)穩(wěn)定性且熔點(diǎn)較低，在鋰離子電池中得到廣泛的使用。碳酸酯類的溶劑就其結(jié)構(gòu)而言，主要分為兩類：環(huán)狀碳酸酯PC和EC鏈狀碳酸酯DMC、EMC、DEC有機(jī)溶劑---醚醚類有機(jī)溶劑黏度較小，但是醚類性質(zhì)活潑，抗氧化性不好，故不常用作鋰離子電池電解液的主要成分，一般做為碳酸酯的共溶劑或添加劑來提高電解液的電導(dǎo)率。醚類溶劑就其結(jié)構(gòu)而言，也可以分為兩類：環(huán)狀醚THF鏈狀醚DME有機(jī)溶劑---含硫有機(jī)溶劑鋰離子電池所使用的含硫有機(jī)溶劑主要有兩類，分別是：砜類口乂50和EMS-亞硫酸酯ES和PS有機(jī)溶劑---其它口-羧酸酯類口-氟代、氯代的碳酸酯

有機(jī)溶劑---常見的有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑沸點(diǎn)/℃熔點(diǎn)/℃黏度相對介電常數(shù)EC248391.8689.6PC241.7-42.92.53064.4DMC9030.593.1EMC108-550.652.9DEC127-430.752.8MPC130-430.782.8DMSO18918.41.99142.5GBL206-421.75139.1鋰鹽---選擇鋰鹽的標(biāo)準(zhǔn)-在有機(jī)溶劑中有足夠高的溶解度，以保證電解液具有較高的電導(dǎo)率陰離子具有較高的氧化和還原穩(wěn)定性,在電解液中穩(wěn)定性好，還原產(chǎn)物有利于電極鈍化膜的形成具有較好的環(huán)境親和性，分解產(chǎn)物對環(huán)境污染小易于制備和純化，生產(chǎn)成本低液體電解液的組成---鋰鹽無機(jī)鋰鹽有機(jī)鋰鹽新型的硼酸鋰鹽無機(jī)鋰鹽---LiClO4-構(gòu)成的電解液電導(dǎo)率較高，熱穩(wěn)定性強(qiáng)，但是結(jié)構(gòu)中的氯處在最高價(jià)態(tài)，使陰離子具有較強(qiáng)的氧化性，在高溫等條件下容易與有機(jī)溶劑發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，帶來安全隱患。無機(jī)鋰鹽---LiAsF是一種性能優(yōu)良的鋰鹽，與醚類有機(jī)溶劑構(gòu)成的電解液具有非常高的電導(dǎo)率，但是它的還原產(chǎn)物含有劇毒As，具有致癌作用，環(huán)境污染嚴(yán)重且價(jià)格偏高。無機(jī)鋰鹽---LiBF4由于BF4半徑較小，容易締合，形成電解液的電導(dǎo)率較小因而很少使用。在高溫、低溫情況下，LiBF4的電化學(xué)性能會比LiPF6、LiAsF6優(yōu)異。無機(jī)鋰鹽---LiPF6由于PF6的締合能力較差，形成LiPF6電解液的電導(dǎo)率較大，高于其它所有無機(jī)鋰鹽。此外它的電化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，陰極的分解電壓達(dá)5.1V，遠(yuǎn)高于鋰離子電池要求的4.2V，且不腐蝕鋁集流體。LiPF6的熱穩(wěn)定性不如其它鋰鹽，即使在高純狀態(tài)下也能發(fā)生分解。例如在80℃可能發(fā)生分解LiPF6-LiF+PF5-生成的氣態(tài)PF5具有較強(qiáng)的路易斯酸性，會與溶劑分子中氧原子上的孤電子對作用使溶劑發(fā)生分解反應(yīng)ROCOOR+PF5—RF+R1OR2+烯烴+CO2有機(jī)鋰鹽-常見的有機(jī)鋰鹽LiCF3SOLiN(CF3SO2)2LiC(SO2CF3)3-一般具有較大的半徑，電荷分布比較分散，電子離域化作用強(qiáng)，這樣可以減小鋰鹽的晶格能，消弱正負(fù)離子之間的相互作用，增大溶解度，同時(shí)也有助于熱穩(wěn)定性和電化學(xué)性能的提高。-但是它們都會在一定的電壓條件下腐蝕鋁集流體，因此限制了它們的使用。儂的硼酸鋰鹽LiBOB-LiBOB中硼原子同具有強(qiáng)烈吸電子能力的草酸根中的氧原子相連，電荷分布比較分散，使得它的電化學(xué)穩(wěn)定性較好。-□與LiPF6相比，LiBOB在第一次充放電過程中不可逆容量較低，50℃高溫下的循環(huán)性能比較優(yōu)越，形成的鈍化膜更加有利于抑制石墨的剝離?？?LiBOB在有機(jī)溶劑中的