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锂电池电解液的保存环境_锂电池电解液保存使用方法

2020年03月30日 09:05 网络整理 作者:网络整理 用户评论(0

  锂电池电解液的保存环境

  商业化的六氟磷酸锂的电解液不能超过60摄氏度。如果溶剂还有碳酸二甲酯,碳酸二乙酯等沸点较低的溶剂,也不建议高温。电解液溶剂一般是混合溶剂。最好在-10~40℃。

  锂电池电解液保存使用方法

  锂电池的电解液是电池的一个重要组成部分,对三元锂电池的性能有很大的影响。锂电池电解液主要是由有机溶剂组成的,适合的溶剂需其介电常数高,粘度小,常用的有烷基碳酸盐如PC、EC等极性强,介电常数高。

  1、使用油桶车周转。

  2、使用前,生产人员必须通知注液工序QC检测电解液的含水量(取样,包括电解液桶里和缓存罐里未用完的电解液,环境要求手套箱露点小于-28℃),测试合格后方可生产。

锂电池电解液的保存环境_

  3、从电解液桶里补充电解液到缓存罐时,两个人配合操作,A先打开缓存罐阀门1,如图1,B再打开SP快速阀门2,如图2,然后观察缓存罐上面的透明管子里面的电解液液面高度,要求在电解液高度不超过塑料管最上端时先关闭阀门2,再关闭阀门1,如图4。

锂电池电解液的保存环境_

  4、电解液桶里压力低于0.01Mpa时或压不出电解液时,说需向电解液桶内补充氮气,充氮气压力为不超过0.2Mpa,左边压力表显示。电解液用完后切换SP快速接头时必须先用DMC清洗干净快速接头,再用无水酒精清洗后烘干或晾干。

锂电池电解液的保存环境_

  5、班次转换前,须把缓存罐内的所有阀门关闭,密封保存;当缓存罐内的电解检验不合格时,需排空罐内的电解液,用专用容器盛放排出的电解液,用碱中和处理。

  6、电解液用完后,空桶做好标识、回收。

  7、锂电池电解液应保存在阴凉处,温度小于25℃,远离火源、热源。

  8、配制和存放电解液应用耐碱器具,并将碱慢慢倒入蒸馏水或去离子水中,并用干净耐碱棒搅动,禁止将水倒入电解液中。

  锂电池电解液的处理技术

  1、液氮条件下回收电解液

  童东革在锂电池回收过程中处理电解液采用碳酸丙烯酯(PC)回收电解质;PC的脱出速率最大,2h后可将电解质完全脱出。为了避免发生火灾和爆炸,在液氮保护下,将废电池切开,取出活性物质。将活性物质置于PC等电解质溶剂中浸泡一段时间,以浸出电解质,然后在惰性气氛中过滤。PC可回收,重复使用多次。回收的电解质根据情况进行纯化,回收LiPF6。

  2、高温热解挥发电解液

  现阶段大多实验研究对电解液的重视不够,采用高温热解或焙烧锂电池,由于电解液的热解温度较低(180C左右),任由电解液自由分解挥发,电解液在热解过程中生成HF,LiF等有毒气体,在大规模锂电池回收过程中,需要加大对尾气的二次处理。

  3、碱溶液处理

  赵东江等采用稀碱水浸泡单体电池,电解液生成的HF会发生如下反应:HF

  +NaOH→NaF+H20,再对电池进行粉碎处理,此种处理方法可以有效减少HF的产生,但是不能实现含氟电解液的回收。

  4、NMP处理电解液

  液态的电解液分散吸附于电极和隔膜的空隙中,因此,可选择适当的溶剂[乙腈、N-甲基吡咯烷酮(NMP)]在50C时浸出,将固形物与溶剂分离后,通过减压蒸馏回收循环利用溶剂,剩余的则是纯电解质。减压蒸馏的溶剂,沸点应低于电解质锂盐的分解温度(约80C),并且应当是无水操作。按此种方法可以以经济环保的手段,获取电解液最大的回收价值。

  有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。

  自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。

  国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。电解液组成为lmol/L LiPF/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。

  据Bellcore研究,LiPF/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在LixC6/LiMnO4电池中,以LiPF/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。

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( 发表人:姚远香 )

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