電解液的歷史,鋰離子電池電解液生產(chǎn)工藝

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-08-09 09:44  瀏覽量：次

　　電解液的歷史，鋰離子電池電解液生產(chǎn)工藝。作為鋰離子電池的“血液”——電解液，它承擔(dān)著傳導(dǎo)鋰離子的重任，是鋰電池獲得高能量密度、低阻抗的關(guān)鍵；本系列存能電氣就從電解液的生產(chǎn)制作過(guò)程入手，開(kāi)始逐步的展開(kāi)，為大家介紹四大主材的制作過(guò)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(dǎo)率太低。硼酸和乙二醇酯化以及硼酸變成偏硼酸都會(huì)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(duì)于提高氧化膜的修復(fù)能力是有益處的，但大量的水會(huì)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(wú)法用在105℃。

　　第二代：直鏈羧酸鹽+硼酸+乙二醇體系，改進(jìn)目標(biāo)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(zhì)。目前國(guó)內(nèi)仍有使用的改進(jìn)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(diǎn)，

　　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(jià)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(yīng)，但是此工藝流程廠，收率低以及成本告，污染嚴(yán)重，已經(jīng)被淘汰了。酯交換法反應(yīng)制備EC，反應(yīng)速度提高，產(chǎn)率也有所提高。

　　2,提純：

　　對(duì)于使用的有機(jī)原料分別采取提純處理已達(dá)到鋰離子電池電解液使用的標(biāo)準(zhǔn)，在此，需要檢驗(yàn)的項(xiàng)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(jī)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(guò)多，連續(xù)生產(chǎn)困難。氟化氫溶劑法反應(yīng)速度快，效率高，但是有HF產(chǎn)生，對(duì)反應(yīng)容器的耐腐蝕性有很高的要求。有機(jī)溶劑法避免了HF的產(chǎn)生，操作相對(duì)安全，但PF5仍需制備，具有較強(qiáng)的腐蝕性。離子交換法避免了使用PF6作為原料的缺點(diǎn)，但是使用的醇基鋰和氨會(huì)發(fā)生反應(yīng)，原材料價(jià)格較貴，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

　　4,由于電解液的敏感性，所以對(duì)包裝桶也需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、水洗、氬氣置換等工序，保證其的干燥和沒(méi)有雜質(zhì)。

　　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(shuō)明的是，雖然電解液的制作過(guò)程看起來(lái)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但其中對(duì)環(huán)境、溫濕度、雜質(zhì)的控制是有嚴(yán)格要求的。

　　基于鋰離子電池行業(yè)的迅猛崛起，鋰離子電池電解液市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的電解液生產(chǎn)工藝不能滿足現(xiàn)有的發(fā)展需求。尋求新的工藝優(yōu)化．途徑，結(jié)合傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝進(jìn)一步改進(jìn)，對(duì)電解液產(chǎn)能及產(chǎn)品質(zhì)量的提升尤為重要。