格瑞普,专业从事镍氢电池、锂聚合物电池、低温电池定制、生产和电池管理系统开发的锂电池厂家。
中文网站 英文网站 德语网站 联系格瑞普
官方座机:0755-88376378 | 联系人:唐小姐
商务合作电话:18823312230 | 联系人:黄先生
展会合作电话:18617096241 | 联系人:周小姐

新闻资讯

了解更多关于Grepow及电池行业的最新消息

锂电池电解液是什么,锂电池电解液成分有哪些?

2021-11-22 05:31:22

电解液是锂离子电池四大关键材料之一,被称为锂离子电池的“血液”,它的作用是在电池中正负极之间传导电子,也是锂离子电池获得高压。高比能等优点的重要保证,电解液是电池重要组成部分,今天格瑞普小编将介绍电解液是什么及锂电池电解液成分有哪些?


一、锂电池电解液是什么?


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。


电解液


二、锂电池电解液成分


1、碳酸二乙酯:分子式CH3OCOOCH3


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。


2、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。


3、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。

毒理数据:动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒。大鼠经口LD50=2,9000mg/kg。


本品应储存于阴凉、通风、干燥处,远离火源,按一般低毒化学品规定储运。


三、锂电池电解液的种类


1、液体电解液

电解质的选用对锂离子电池的性能影响非常大,它必须是化学稳定性能好尤其是在较高的电位下和较高温度环境中不易发生分解,具有较高的离子导电率(>10-3 S/cm),而且对阴阳极材料必须是惰性的、不能侵腐它们。由于锂离子电池充放电电位较高而且阳极材料嵌有化学活性较大的锂,所以电解质必须采用有机化合物而不能含有水。但有机物离子导电率都不好,所以要在有机溶剂中加入可溶解的导电盐以提高离子导电率。目前锂离子电池主要是用液态电解质,其溶剂为无水有机物如EC、PC、DMC、DEC,多数采用混合溶剂,如EC/DMC和PC/DMC等。


导电盐有LiClO 4、LiPF6、LiBF6、LiAsF6等,它们导电率大小依次为LiAsF6>LiPF6>LiClO 4>LiBF6。LiClO4因具有较高的氧化性容易出现爆炸等安全性问题,一般只局限于实验研究中;LiAsF6离子导电率较高易纯化且稳定性较好,但含有有毒的As,使用受到限制;LiBF6化学及热稳定性不好且导电率不高,虽然LiPF6会发生分解反应,但具有较高的离子导电率,因此目前锂离子电池基本上是使用LiPF6。目前商用锂离子电池所用的电解液大部分采用LiPF6的EC/DMC,它具有较高的离子导电率与较好的电化学稳定性。


2、固体电解液


用金属锂直接用作阳极材料具有很高的可逆容量,其理论容量高达3862mAh·g-1,是石墨材料的十几倍,价格也较低,被看作新一代锂离子电池最有吸引力的阳极材料,但会产生枝晶锂。采用固体电解质作为离子的传导可抑制枝晶锂的生长,使得金属锂用作阳极材料成为可能。此外使用固体电解质可避免液态电解液漏液的缺点,还可把电池做成更薄(厚度仅为0.1mm)、能量密度更高、体积更小的高能电池。破坏性实验表明固态锂离子电池使用安全性能很高,经钉穿、加热(200℃)、短路和过充(600%)等破坏性实验,液态电解质锂离子电池会发生漏液、爆炸等安全性问题,而固态电池除内温略有升高外(<20℃)并无任何其它安全性问题出现。固体聚合物电解质具有良好的柔韧性、成膜性、稳定性、成本低等特点,既可作为正负电极间隔膜用又可作为传递离子的电解质用。


固体聚合物电解质一般可分为干形固体聚合物电解质(SPE)和凝胶聚合物电解质(GPE)。SPE固体聚合物电解质主要还是基于聚氧化乙烯(PEO),其缺点是离子导电率较低,在100℃下只能达到10-40cm。在SPE中离子传导主要是发生在无定形区,借助聚合物链的移动进行传递迁移。PEO容易结晶是由于其分子链的高规整性,而晶形化会降低离子导电率。因此要想提高离子导电率一方面可通过降低聚合物的结晶度,提高链的可移动性,另一方面可通过提高导电盐在聚合物中的溶解度。利用接枝、嵌段、交联、共聚等手段来破坏高聚物的结晶性能,可明显地提高其离子导电率。此外加入无机复合盐也能提高离子导电率。在固体聚合物电解质中加入高介电常数低相对分子质量的液态有机溶剂如PC则可大大提高导电盐的溶解度,所构成的电解质即为GPE凝胶聚合物电解质,它在室温下具有很高的离子导电率,但在使用过程中会发生析液而失效。凝胶聚合物锂离子电池已经商品化。


四、锂电池电解液的优势


电解液在锂电池正、负极之间起到传导电子的作用,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。


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。


以上锂电池电解液是什么,锂电池电解液成分有哪些就介绍到这里,通过上面的介绍相信大家对锂电池电解液的基础知识有了一定了解了。

info@grepow.com