锂电池电解液的主要成分及发展趋势可行性研究
第一节 锂电池电解液的定义
锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。(可行性
研究)
第二节 锂电池电解液的优势
锂电池主要使用的电解质有高氯酸锂、六氟磷酸锂等。但用高氯酸锂制成的电池低温效果不好,有爆炸的危险,日本和美国已禁止使用。而用含氟锂盐制成的电池性能好,无爆炸危险,适用性强,特别是用六氟磷酸锂制成的电池,除上述优点外,将来废弃电池的处理工作相对简单,对生态环境友好,因此该类电解质的市场前景十分广泛。
第三节 锂电池电解液的主要成分
1.碳酸乙烯酯:分子式: C3H4O3
透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体。沸点:248℃/760mmHg ,243-244℃/740mmHg;闪点:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔点:35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液;也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用作制药的组分和原料;还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂;在电池工业上,可作为锂电池电解液的优良溶剂。
2.碳酸丙烯酯 分子式:C4H6O3
无色无气味,或淡黄色透明液体,溶于水和四氯化碳,与乙醚,丙酮,苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学。特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳,还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。
3.碳酸二乙酯 分子式:C5H10O3
无色液体,稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃(可燃液体能挥发变成蒸气,跑入空气中。温度升高,挥发加快。当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时,把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃,把发生闪燃的最低温度叫做闪点。闪点越低,引起火灾的危险性越大。);熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂;密度:相对密度(水=1)1.0;相对密度(空气=1)4.07;稳定性:稳定;危险标记 7(易燃液体);主要用途:用作溶剂及用于有机合成。
第四节 锂电池电解液的发展趋势
国家对电池的要求是到2020年要达到300瓦时/公斤。所以,提高电池的能量密度是未来电池的发展趋势,电解液未来发展趋势也是配合电池,提高能量密度、安全性、满足一致性。
电解液应用技术发展以配套电池能量密度提升和提升现有体系性能并重,所以根据以后电池的发展趋势列出了一系列需要解决的问题,如配合高电压、高能量密度的电解液怎么来组配,各个企业都有不同的解决办法,目前的解决办法就是添加剂的应用和一些新型的溶剂的添加。
目前大家
研究比较多的一些新型锂盐,就现有的锂盐来讲被认为比较靠谱,但是电导率非常高,对电池还是有一些腐蚀。以前电解液更多的是满足3C市场的需求,随着动力电池的发展,以前的电解液厂和电池厂融合的不是很好,而且包装和运输上也满足不了现有电池的需求,比如说现在电池功率密度比较大、能量密度比较高,而且要求一致性非常高,远远不是3C电池的基本需求,这中间就出现了矛盾,一是电解液的生产企业需要一些自动化程度很高、智能化更高的设备来保证电解液的一致性。二是运输过程中要满足电池的需求。其实有时电解液受温度的影响非常大,作为现有的溶剂来讲,温度、溶点和负点,受温度影响比较大,所以运输到生产厂家可能已经造成了不均一或者一致性不好。
3C市场毕竟是小批量,批量多,随着新能源汽车市场的发展,动力电池需求量非常大,我们需要站的更高一些,要满足新能源汽车,站在汽车的角度看待电解液的需求,对电解液会有新的理解。所以建议
行业进行整合,现有电解液厂和电池厂一定要融合到一起,才能很好的满足新能源汽车对电池的需求。
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