锂电池电解液介绍.pdf

锂离子电池电解液介绍 电解液生产工艺 电解液的组成 电解液/ 电极界面 电解液的发展方向 电解液生产工艺 包装桶 工业级原料 高纯级原料 预处理 脱水脱醇 精馏 水洗 检测 检测 检测 配制 精制 LiPF 烘干 6 检测 氩气置换 检测 灌装 成品入库 精馏或脱水 产品罐 反应釜 手套箱 灌装出厂 精馏和脱水 对于使用的有机原料分别采取精馏或脱水处 理以达到锂电池电解液使用标准。但是受到 化工工艺和安全性问题的制约，仅仅对EC和 DEC采取精馏的方式进行提纯处理，其余的 有机溶剂均采用脱水处理达到使用标准。 在精馏或脱水阶段，需要对有机溶剂检测的 项目有：纯度、水分、醇含量 产品罐 在对有机溶剂完成精馏或脱水后，经 过真空氩气保护管道进入产品罐、等 待使用。根据电解液物料配比，在产 品罐处通过电子计量准确称量有机溶 剂。如果产品罐中的有机溶剂短时间 未使用，需要再次对其进行纯度、水 分、醇含量的检测，继而根据生产的 需要准确进入反应釜。 反应釜 依据物料配比和加入先后顺序，有机溶 剂依次在反应釜充分搅拌、混匀，然后 通过手套箱加入所需的锂盐和电解液添 加剂。在加入物料开始到结束应控制反 应釜的搅拌速度、温度等，在完全搅拌 两小时后，对电解液检测的项目有：水 分、电导率、色度、醇含量 灌装 经搅拌均匀、检测合格的液体电解液在氩气 环境下被灌入电解液包装桶，进行编号，最 终进入仓库等待出厂。 由于电解液自身的物理、化学性质等因素， 入库的电解液应在短时间内使用，防止环境 等因素导致电解液的变质 电解液的组成 由于锂离子电池负极的电位与锂接近，比较活泼，在 水溶液体系中不稳定，必须使用非水、非质子性有机 溶剂作为锂离子的载体。 电解质锂盐是提供锂离子的源泉，保证电池在充放电 循环过程中有足够的锂离子在正负极来回往返，从而 实现可逆循环。因此必须保证电极与电解液之间没有 副反应发生。 为了满足以上要求就需要在电解液生产过程中控制有 机溶剂和锂盐的纯度和水分等指标，以确保电解液在 电池工作时充分、有效的发挥作用 锂离子电池所使用的有机溶剂 1.碳酸酯类 2.羧酸酯类 3.醚类有机溶剂 4.含硫有机溶剂 1 碳酸酯类 碳酸酯类溶剂具有较好的电化学稳定性、较高的闪点 和较低的熔点在锂离子电池中得到广泛的使用。碳酸 酯类的溶剂就其结构而言，主要分为两类： 1.环状碳酸酯 PC和EC 2.链状碳酸酯 DMC、EMC、DEC 3 醚类有机溶剂 醚类有机溶剂介电常数低，黏度较 小，但是醚类的性质活泼，抗氧化 性不好，故不常用作锂离子电池电 解液的主要成分，一般做为碳酸酯 的共溶剂或添加剂使用来提高电解 液的电导率. 4 含硫有机溶剂 含硫溶剂中最有可能在锂离子电池中使用的是砜 类。但是大部分砜类室温下为固体，只有与其它