鉅大LARGE | 點擊量:2913次 | 2019年04月25日
鋰電池電解液溶劑及儲存要求分析
鋰電池的電解液是電池的一個重要組成部分,對三元鋰電池的性能有很大的影響。鋰電池電解液主要是由有機(jī)溶劑組成的,適合的溶劑需其介電常數(shù)高,粘度小,常用的有烷基碳酸鹽如PC、EC等極性強(qiáng),介電常數(shù)高。
鋰電池電解液溶劑有哪些?
鋰電池的電解液是電池的一個重要組成部分,對電池的性能有很大的影響。在傳統(tǒng)電池中,電解液均采用以水為溶劑的電解液體系。傳統(tǒng)的水溶液體系顯然已不再適應(yīng)電池的需要,而必須采用非水電解液體系作為鋰離子電池的電解液。
鋰電池電解液主要采用能耐高電壓而不分解的有機(jī)溶劑和電解質(zhì)。鋰離子電池采用的電解液是在有機(jī)溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導(dǎo)體。有機(jī)溶劑是電解液的主體部分,與鋰電池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)化鋰電池采用的主要電解質(zhì)。添加劑的使用尚未商品化,但一直是有機(jī)電解液的研究熱點之一。
鋰電池電解液中常用的溶劑有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等主要用于鋰一次電池的溶劑。PC用于二次電池,與鋰離子電池的石墨負(fù)極相容性很差,充放電過程中,PC在石墨負(fù)極表面發(fā)生分解,同時引起石墨層的剝落,造成鋰電池的循環(huán)性能下降。
二氧化碳能變廢為寶成為鋰電池電解液溶劑,奧克股份的“新能源鋰電池電解液溶劑項目”實現(xiàn)了這一綠色目標(biāo)。日前,奧克股份與中科院過程所共同開發(fā)的“固載離子液體催化二氧化碳制備碳酸二甲酯(DMC)/乙二醇綠色工藝”通過了中國石油和化工聯(lián)合會組織的、由多位院士組成的鑒定委員會的技術(shù)成果鑒定。
鋰電池電解液溶劑的生產(chǎn)日趨成熟,電解液溶液的生產(chǎn)日趨成熟,因為對鋰電的各項性能均起著至關(guān)重要的作用,所以電解液溶劑也一直是研究熱點之一。鋰電池電解液畢竟占據(jù)電池成本15%的電解液也確實在電池的能量密度、功率密度、寬溫應(yīng)用、循環(huán)壽命、安全性能等方面扮演著至關(guān)重要的角色。
三元鋰電池電解液儲存要求
1、使用油桶車周轉(zhuǎn)。
2、使用前,生產(chǎn)人員必須通知注液工序QC檢測電解液的含水量(取樣,包括電解液桶里和緩存罐里未用完的電解液,環(huán)境要求手套箱露點小于-28℃),測試合格后方可生產(chǎn)。
3、從電解液桶里補(bǔ)充電解液到緩存罐時,兩個人配合操作,A先打開緩存罐閥門1,如圖1,B再打開SP快速閥門2,如圖2,然后觀察緩存罐上面的透明管子里面的電解液液面高度,要求在電解液高度不超過塑料管最上端時先關(guān)閉閥門2,再關(guān)閉閥門1,如圖4。
4、電解液桶里壓力低于0.01Mpa時或壓不出電解液時,說需向電解液桶內(nèi)補(bǔ)充氮氣,充氮氣壓力為不超過0.2Mpa,左邊壓力表顯示。電解液用完后切換SP快速接頭時必須先用DMC清洗干凈快速接頭,再用無水酒精清洗后烘干或晾干。
5、班次轉(zhuǎn)換前,須把緩存罐內(nèi)的所有閥門關(guān)閉,密封保存;當(dāng)緩存罐內(nèi)的電解檢驗不合格時,需排空罐內(nèi)的電解液,用專用容器盛放排出的電解液,用堿中和處理。
6、電解液用完后,空桶做好標(biāo)識、回收。
7、鋰電池電解液應(yīng)保存在陰涼處,溫度小于25℃,遠(yuǎn)離火源、熱源。
8、配制和存放電解液應(yīng)用耐堿器具,并將堿慢慢倒入蒸餾水或去離子水中,并用干凈耐堿棒攪動,禁止將水倒入電解液中。
鋰電池的主要組成部分包括四個方面:正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜。電解液作為鋰離子電池的重要組成部分對提升鋰離子電池的循環(huán)性能、能量密度,從而進(jìn)一步提升電動汽車?yán)m(xù)航里程起著不可替代的作用。