鋰離子電池電解液生產(chǎn)工藝及歷史
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-15 20:50
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電解液歷史，鋰離子電池電解液生產(chǎn)工藝。作為鋰離子電池的“血液”——電解質(zhì)，擔(dān)負著傳導(dǎo)鋰離子的職責(zé)，是鋰電池實現(xiàn)高能量密度和低阻抗的關(guān)鍵。本系列電能儲能從電解液的生產(chǎn)工藝開始，逐步發(fā)展，介紹四種主要材料的生產(chǎn)工藝。
電解液的歷史
鋰離子電池電解液。JPG
第一代:硼酸+乙二醇體系，發(fā)明已有50多年，含水量高，否則電導(dǎo)率太低。硼酸和乙二醇酯化偏硼酸和硼酸可以產(chǎn)生水、電解液中存在少量的水可以幫助支持氧化物的形成,有利于提高氧化膜的修復(fù)能力,但大量的水會導(dǎo)致電極箔的腐蝕,氫,并在高溫蒸汽壓較高,容易導(dǎo)致電容器破裂。所以這個系統(tǒng)中的電容器不能在105°c下使用。
第二代:直鏈羧酸鹽+硼酸+乙二醇體系。改進的目標是減少和控制含水量，這意味著必須使用硼酸替代品或其他溶劑來獲得含水量穩(wěn)定、阻抗低的電解質(zhì)。目前，我國還在使用硼酸+直鏈羧酸銨(DCA)+乙二醇體系。雖然該系統(tǒng)可以在一定程度上降低含水率，具有使用成本低的優(yōu)點，
第三代:直鏈羧酸鹽+乙二醇體系中，鋁電解電容器的漏電流較第二代電解液有明顯改善，但羧酸鹽的火焰閃爍隨著分子量的增大而增大，其溶解度下降。
第四代:支鏈羧酸鹽+乙二醇體系，支鏈羧酸鹽代替或部分代替直鏈羧酸鹽，支鏈羧酸鹽溶液較大，熱穩(wěn)定性較好，但成本普遍較高。
鋰離子電池電解液生產(chǎn)技術(shù)
1. 溶劑的制備:
EC、DEC、PC、DMC等摘要乙二醇光氣反應(yīng)是制備乳化劑的最早方法，但該工藝裝置產(chǎn)量低、成本低、污染嚴重，已被淘汰。酯交換法合成EC提高了反應(yīng)速度和產(chǎn)率。
2、凈化:
所使用的有機原料經(jīng)過凈化，符合鋰離子電池電解液的使用標準。檢測項目有純度、含水量、主要含量等。
3,LiPF6:
目前主要有四種方法:氣固法、氟化氫溶劑法、有機溶劑法和離子交換法。氣固相法純度高，但原料成本高，工藝流程多，難以連續(xù)生產(chǎn)。氟化氫溶劑法反應(yīng)速度快、效率高，但會產(chǎn)生HF，對反應(yīng)容器的耐腐蝕性要求高。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，腐蝕性強。離子交換法避免了以PF6為原料的缺點，但所使用的醇基鋰和氨會發(fā)生反應(yīng)，使原料更加昂貴，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
4. 由于電解液的敏感性，包裝桶還需要進行預(yù)處理、清洗、氬氣更換等程序，以確保其干燥、無雜質(zhì)。
Cen主要介紹了鋰電池電解液的工業(yè)生產(chǎn)方法，以及一些原材料的合成方法。需要說明的是，雖然電解液的生產(chǎn)工藝看似比較簡單，但對環(huán)境、溫度、濕度、雜質(zhì)的控制都有嚴格的要求。
由于鋰離子電池行業(yè)的迅速崛起，鋰離子電池電解液市場需求不斷擴大，傳統(tǒng)的電解液生產(chǎn)工藝已不能滿足現(xiàn)有的發(fā)展需要。尋求新的流程優(yōu)化。方法，結(jié)合傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，進一步提高電解液的容量和產(chǎn)品質(zhì)量顯得尤為重要。
