鋰離子電池電解液重要成分

電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

鋰離子電池電解液它的重要成分有以下七種：

1.碳酸乙烯酯：分子式：C3H4O3，透明無色液體（》35℃），室溫時為結(jié)晶固體，是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。

2.碳酸丙烯酯，無色無氣味，或淡黃色透明液體，溶于水和四氯化碳，與乙醚，丙酮，苯等混溶。本品應(yīng)儲存于陰涼、通風、干燥處，遠離火源，按一般低毒化學(xué)品規(guī)定儲運。

3.碳酸二乙酯，無色液體，稍有氣味;蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點25℃（可燃液體能揮發(fā)變成蒸氣，跑入空氣中。

4.碳酸二甲酯，是一種無毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料；同時具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度。

5.碳酸甲乙酯，無色透明液體，是近年來興起的高科技、高附加值的化工產(chǎn)品，一種優(yōu)良的鋰離子電池電解液的溶劑，本品應(yīng)儲存于陰涼、通風、干燥處，按易燃化學(xué)品規(guī)定儲運。

6.六氟磷酸鋰，白色結(jié)晶或粉末，潮解性強;暴露空氣中或加熱時分解，暴露空氣中或加熱時六氟磷酸鋰在空氣中由于水蒸氣的用途而迅速分解，放出PF5而出現(xiàn)白色煙霧。

7.五氟化磷，是磷鹵化合物。五氟化磷在常溫常壓下為無色惡臭氣體，其對皮膚、眼睛、粘膜有強烈刺激性。五氟化磷被用作聚合反應(yīng)的催化劑。

童東革在鋰離子電池回收過程中處理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。為了防止發(fā)生火災(zāi)和爆炸，在液氮保護下，將廢電池切開，取出活性物質(zhì)。將活性物質(zhì)置于PC等電解質(zhì)溶劑中浸泡一段時間，以浸出電解質(zhì)，然后在惰性氣氛中過濾。PC可回收，重復(fù)使用多次。回收的電解質(zhì)根據(jù)情況進行純化，回收LiPF6。

2、高溫熱解揮發(fā)電解液

現(xiàn)階段大多實驗研究對電解液的重視不夠，采用高溫熱解或焙燒鋰離子電池，由于電解液的熱解溫度較低（180C左右），任由電解液自由分解揮發(fā)，電解液在熱解過程中生成HF，LiF等有毒氣體，在大規(guī)模鋰離子電池回收過程中，要加大對尾氣的二次處理。

3、堿溶液處理

趙東江等采用稀堿水浸泡單體電池，電解液生成的HF會發(fā)生如下反應(yīng)：HF

+NaOH→NaF+H20，再對電池進行粉碎處理，此種處理方法可以有效減少HF的出現(xiàn)，但是不能實現(xiàn)含氟電解液的回收。

4、NMP處理電解液

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?shù)娜軇垡译妗-甲基吡咯烷酮（NMP）］在50C時浸出，將固形物與溶劑分離后，通過減壓蒸餾回收循環(huán)利用溶劑，剩余的則是純電解質(zhì)。減壓蒸餾的溶劑，沸點應(yīng)低于電解質(zhì)鋰鹽的分解溫度（約80C），并且應(yīng)當是無水操作。按此種方法可以以經(jīng)濟環(huán)保的手段，獲取電解液最大的回收價值。

有機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重要電解質(zhì)；添加劑的使用尚未商品化，但一直是有機電解液的研究熱點之一。

自1991年鋰離子電池電解液開發(fā)成功，鋰離子電池很快進入了筆記本電腦、手機等電子信息產(chǎn)品市場，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)也正處于進一步發(fā)展中。在鋰離子電池電解液研究和生產(chǎn)方面，國際上從事鋰離子電池專用電解液的研制與開發(fā)的公司重要集中在日本、德國、韓國、美國、加拿大等國，以日本的電解液發(fā)展最快，市場份額最大。

國內(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，與電池正負極的相容性不同，分解電壓也不同。電解液組成為lmol/LLiPF/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通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)，防止電池鼓脹。EC/DEC、EC/DMC電解液體系的分解電壓分別是4.25V、5.10V。