鋰離子電池電解液重要成分

電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

鋰離子電池電解液它的重要成分有以下七種：

1.碳酸乙烯酯：分子式：C3H4O3，透明無色液體（》35℃），室溫時(shí)為結(jié)晶固體，是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。

2.碳酸丙烯酯，無色無氣味，或淡黃色透明液體，溶于水和四氯化碳，與乙醚，丙酮，苯等混溶。本品應(yīng)儲存于陰涼、通風(fēng)、干燥處，遠(yuǎn)離火源，按一般低毒化學(xué)品規(guī)定儲運(yùn)。

3.碳酸二乙酯，無色液體，稍有氣味;蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點(diǎn)25℃（可燃液體能揮發(fā)變成蒸氣，跑入空氣中。

4.碳酸二甲酯，是一種無毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料；同時(shí)具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度。

5.碳酸甲乙酯，無色透明液體，是近年來興起的高科技、高附加值的化工產(chǎn)品，一種優(yōu)良的鋰離子電池電解液的溶劑，本品應(yīng)儲存于陰涼、通風(fēng)、干燥處，按易燃化學(xué)品規(guī)定儲運(yùn)。

6.六氟磷酸鋰，白色結(jié)晶或粉末，潮解性強(qiáng);暴露空氣中或加熱時(shí)分解，暴露空氣中或加熱時(shí)六氟磷酸鋰在空氣中由于水蒸氣的用途而迅速分解，放出PF5而出現(xiàn)白色煙霧。

7.五氟化磷，是磷鹵化合物。五氟化磷在常溫常壓下為無色惡臭氣體，其對皮膚、眼睛、粘膜有強(qiáng)烈刺激性。五氟化磷被用作聚合反應(yīng)的催化劑。

童東革在鋰離子電池回收過程中處理電解液采用碳酸丙烯酯（PC）回收電解質(zhì)；PC的脫出速率最大，2h后可將電解質(zhì)完全脫出。為了防止發(fā)生火災(zāi)和爆炸，在液氮保護(hù)下，將廢電池切開，取出活性物質(zhì)。將活性物質(zhì)置于PC等電解質(zhì)溶劑中浸泡一段時(shí)間，以浸出電解質(zhì)，然后在惰性氣氛中過濾。PC可回收，重復(fù)使用多次?；厥盏碾娊赓|(zhì)根據(jù)情況進(jìn)行純化，回收LiPF6。

2、高溫?zé)峤鈸]發(fā)電解液

現(xiàn)階段大多實(shí)驗(yàn)研究對電解液的重視不夠，采用高溫?zé)峤饣虮簾囯x子電池，由于電解液的熱解溫度較低（180C左右），任由電解液自由分解揮發(fā)，電解液在熱解過程中生成HF，LiF等有毒氣體，在大規(guī)模鋰離子電池回收過程中，要加大對尾氣的二次處理。

3、堿溶液處理

趙東江等采用稀堿水浸泡單體電池，電解液生成的HF會發(fā)生如下反應(yīng)：HF

+NaOH→NaF+H20，再對電池進(jìn)行粉碎處理，此種處理方法可以有效減少HF的出現(xiàn)，但是不能實(shí)現(xiàn)含氟電解液的回收。

4、NMP處理電解液

液態(tài)的電解液分散吸附于電極和隔膜的空隙中，因此，可選擇適當(dāng)?shù)娜軇垡译妗-甲基吡咯烷酮（NMP）］在50C時(shí)浸出，將固形物與溶劑分離后，通過減壓蒸餾回收循環(huán)利用溶劑，剩余的則是純電解質(zhì)。減壓蒸餾的溶劑，沸點(diǎn)應(yīng)低于電解質(zhì)鋰鹽的分解溫度（約80C），并且應(yīng)當(dāng)是無水操作。按此種方法可以以經(jīng)濟(jì)環(huán)保的手段，獲取電解液最大的回收價(jià)值。

有機(jī)溶劑是電解液的主體部分，與電解液的性能密切相關(guān)，一般用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑混合使用；常用電解質(zhì)鋰鹽有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰等，但從成本、安全性等多方面考慮，六氟磷酸鋰是商業(yè)化鋰離子電池采用的重要電解質(zhì)；添加劑的使用尚未商品化，但一直是有機(jī)電解液的研究熱點(diǎn)之一。

自1991年鋰離子電池電解液開發(fā)成功，鋰離子電池很快進(jìn)入了筆記本電腦、手機(jī)等電子信息產(chǎn)品市場，并且逐步占據(jù)主導(dǎo)地位。目前鋰離子電池電解液產(chǎn)品技術(shù)也正處于進(jìn)一步發(fā)展中。在鋰離子電池電解液研究和生產(chǎn)方面，國際上從事鋰離子電池專用電解液的研制與開發(fā)的公司重要集中在日本、德國、韓國、美國、加拿大等國，以日本的電解液發(fā)展最快，市場份額最大。

國內(nèi)常用電解液體系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的電解液的使用條件不同，與電池正負(fù)極的相容性不同，分解電壓也不同。電解液組成為lmol/LLiPF/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通電解液有更好的循環(huán)壽命、低溫性能和安全性能，能有效減少氣體出現(xiàn)，防止電池鼓脹。EC/DEC、EC/DMC電解液體系的分解電壓分別是4.25V、5.10V。