鋰離子電池電解液生產(chǎn)工藝分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-05 07:48
點擊量：次
作為鋰離子電池的“血液”——電解液，它承擔著傳導鋰離子的重任，是鋰電池獲得高能量密度、低阻抗的關鍵；本系列存能電氣就從電解液的生產(chǎn)制作過程入手，開始逐步的展開，為大家介紹四大主材的制作過程。
電解液的歷史
第一代：硼酸+乙二醇體系，已發(fā)明50多年了，水的含量較高，否則電導率太低。硼酸和乙二醇酯化以及硼酸變成偏硼酸都會產(chǎn)生水，水少量存在于電解液中有助于支持氧化物的形成，對于提高氧化膜的修復能力是有益處的，但大量的水會引起電極箔的腐蝕，產(chǎn)生氫氣，并且在高溫下的蒸汽壓較高，容易致使電容器爆裂。所以這種體系的電容器無法用在105℃。
第二代：直鏈羧酸鹽+硼酸+乙二醇體系，改進目標是如何降低并控制水的含量，這意味著必須使用硼酸替代物或其它溶劑，以便獲得水含量穩(wěn)定、低阻抗的電解質。目前國內(nèi)仍有使用的改進體系為硼酸+直鏈羧酸銨鹽(DCA)+乙二醇體系。該體系雖能一定程度地降低水含量并具有使用成本低的優(yōu)點，
第三代：直鏈羧酸鹽+乙二醇體系，鋁電解電容器在漏電流方面較第二代電解液有較顯據(jù)改善，但羧酸鹽由于分子量的增大閃火上升，但其溶解量下降。
第四代：支鏈羧鹽+乙二醇體系，支鏈羧酸鹽取代或部分取代直鏈羧鹽，支鏈羧酸鹽溶解量大，熱穩(wěn)定性較優(yōu)，但造價一般較高。
鋰離子電池電解液生產(chǎn)工藝
1,溶劑的制備：
EC、DEC、PC、DMC等環(huán)狀或者鏈狀的酯類。最早制備EC的方法是采用乙二醇以及光氣反應，但是此工藝流程廠，收率低以及成本告，污染嚴重，已經(jīng)被淘汰了。酯交換法反應制備EC，反應速度提高，產(chǎn)率也有所提高。
2,提純：
對于使用的有機原料分別采取提純處理已達到鋰離子電池電解液使用的標準，在此，需要檢驗的項目有純度、水含量以及主含量等等。
3,LiPF6：
目前主要有四種方法制備，分別是氣-固相法、氟化氫溶劑法、有機溶劑法和離子交換法。氣-固相法產(chǎn)品純度高，但原材料成本高，工序過多，連續(xù)生產(chǎn)困難。氟化氫溶劑法反應速度快，效率高，但是有HF產(chǎn)生，對反應容器的耐腐蝕性有很高的要求。有機溶劑法避免了HF的產(chǎn)生，操作相對安全，但PF5仍需制備，具有較強的腐蝕性。離子交換法避免了使用PF6作為原料的缺點，但是使用的醇基鋰和氨會發(fā)生反應，原材料價格較貴，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
4,由于電解液的敏感性，所以對包裝桶也需要經(jīng)過預處理、水洗、氬氣置換等工序，保證其的干燥和沒有雜質。
存能電氣主要介紹了鋰電池電解液在工業(yè)上的生產(chǎn)方法，以及一些原材料的合成方法，需要說明的是，雖然電解液的制作過程看起來相對比較簡單，但其中對環(huán)境、溫濕度、雜質的控制是有嚴格要求的。
