鋰離子電池電解液材料及生產(chǎn)工藝詳解

1、v1.0 可編輯可修改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 - 流程圖電池電解液使用標(biāo)準(zhǔn)。度、水分、總醇含量。電解液生產(chǎn)工藝 - 精餾和脫水 對(duì)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 在精餾或脫水階段，需要對(duì)有機(jī)溶劑檢測的項(xiàng)目有：純v1.0 可編輯可修改液體電解液生產(chǎn)工藝 - 產(chǎn)品罐 在對(duì)有機(jī)溶劑完成精餾或脫水后，檢測合格后經(jīng)過管道 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 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(duì)其 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)或手套箱 加入所需的鋰鹽和電解液添

2、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 但都 必須使電解液混合均勻，此時(shí)對(duì)電解液檢測的項(xiàng)目有： 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 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 的變質(zhì)進(jìn)入產(chǎn)品罐、等待使用。取有機(jī)溶劑。進(jìn)行純度、水分、總醇含量的檢測，繼而根據(jù)釜充分?jǐn)嚢琛⒒靹?，然后通過鋰鹽專用加料口內(nèi)溫度等。不同的物料配比攪拌混勻的時(shí)間不同，水分、電導(dǎo)率、色度、酸度氬氣保護(hù)，最終進(jìn)入倉庫等待出廠。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

3、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(qǐng)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(huì)對(duì)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(duì)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v1.0 可編輯可修改不與正負(fù)極發(fā)生電化學(xué)

4、反應(yīng)度，從而保證高的電導(dǎo)率現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)性能在 鋰離子電池中得到廣泛的使用。 碳酸酯類的溶劑就 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(duì)電極應(yīng)該是惰性的，在電池的充放電過程中 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 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 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， 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

5、、 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，抗氧化一般做為碳酸酯的共溶劑或添加劑來提高電解液的電性不好，故不常用作鋰離子電池電解液的主要成分，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 THFv1.0 可編輯可修改 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 DMSO和 EMS 亞硫酸酯 ES 和 PS有機(jī)溶劑 - 其它 羧酸酯類 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(duì)介電常數(shù)EC24839PCDMC903EMC108-55DEC127-43MPC130-43DMSO189GB

6、L206-42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v1.0 可編輯可修改性好，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(duì)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

7、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(huì)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)，遠(yuǎn)高于鋰離子電池要求的，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+PF5v1.0

8、 可編輯可修改 生成的氣態(tài) PF5 具有較強(qiáng)的路易斯酸性， 會(huì)與溶劑分子中氧原子上的孤電子對(duì)作用使溶劑發(fā)生分解反應(yīng)ROCOOR+PF5RF+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(huì)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。新型的硼酸鋰鹽 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。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 LiBOB