鋰電池電解液有毒嗎？電解液的解決技術(shù)詳解
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-11-16 16:11
點(diǎn)擊量：次
鋰電池電解液有毒嗎
鋰電池電解液分兩種，一種是酸性電解液，一種是堿性，其主要成分前者是硫酸，后者是氫氧化鈉，二者都具有強(qiáng)烈的腐蝕性，主要會(huì)造成中毒，化學(xué)腐蝕，以及人體臟器機(jī)械損傷，其危害不言而喻。
鋰電池電解液主要是由有機(jī)溶劑組成的，比如PC（碳酸丙烯酯），EC（碳酸乙烯酯），DMC（碳酸二甲酯），DEC（碳酸二乙酯），EMC（碳酸甲乙酯）等等，當(dāng)然還有其他的一些添加劑。
特別是無(wú)機(jī)鹽LiPF6，LiBF4如果遇到水的時(shí)候會(huì)放出HF，這個(gè)是劇毒物質(zhì)，對(duì)人體，特別是骨骼腐蝕性極強(qiáng)。總體地說(shuō)，其電解液pH值一般在5.5~6.5之間，略顯酸性。
電解液的解決技術(shù)
1、液氮條件下回收電解液
童東革在鋰離子電池回收過(guò)程中解決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。為了戒備發(fā)生火災(zāi)和爆炸，在液氮保護(hù)下，將廢電池切開(kāi)，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(guò)濾。PC可回收，重復(fù)使用多次。回收的電解質(zhì)依據(jù)情況進(jìn)行純化，回收LiPF6。
2、高溫?zé)峤鈸]發(fā)電解液
現(xiàn)階段大多試驗(yàn)研究對(duì)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），任由電解液自由分析揮發(fā)，電解液在熱解過(guò)程中生成HF，LiF等有毒氣體，在大規(guī)模鋰離子電池回收過(guò)程中，要加大對(duì)尾氣的二次解決。
3、堿溶液解決
趙東江等采用稀堿水浸泡單體電池，電解液生成的HF會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：HF
+NaOH→NaF+H20，再對(duì)電池進(jìn)行粉碎解決，此種解決辦法可以有效減少HF的出現(xiàn)，但是不能實(shí)現(xiàn)含氟電解液的回收。
4、NMP解決電解液
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)娜軇乙腈、N-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(guò)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)鋰鹽的分析溫度（約80C），并且應(yīng)該是無(wú)水操作。按此種辦法可以以經(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緊要電解質(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(kāi)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(chǎng)，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加工方面，國(guó)際上從事鋰離子電池專用電解液的研制與開(kāi)發(fā)的公司緊要聚集在日本、德國(guó)、韓國(guó)、美國(guó)、加拿大等國(guó)，以日本的電解液發(fā)展最快，市場(chǎng)份額最大。
國(guó)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，分析電壓也不同。電解液組成為lmol/LLiPF/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比一般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)，戒備電池鼓脹。EC/DEC、EC/DMC電解液體系的分析電壓分別是4.25V、5.10V。
據(jù)bellcore研究，LiPF/EC+DMC與碳負(fù)極有良好的相容性，例如在LixC6/LiMnO4電池中，以LiPF/EC+DMC為電解液，室溫下可穩(wěn)定到4.9V，55℃可穩(wěn)定到4.8V，其液相區(qū)為-20℃~130℃，突出優(yōu)勢(shì)是使用溫度范圍廣，與碳負(fù)極的相容性好，安全指數(shù)高，有好的循環(huán)壽命與放電特性。
聲明： 本網(wǎng)站所發(fā)布的文章，均來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除。
