锂电池电解液的组成及制作具备条件

来源：太阳成集团  日期：2018-12-06 13:46  浏览量：次

　　锂电池电解液的组成及制作具备条件。电解液是锂电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证。有机溶剂是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关。今天就和太阳成集团小编一起来了解锂电池电解液的组成及具备条件。

　　什么是电解液?

　　电解液是化学电池、电解电容等使用的介质(有一定的腐蚀性)，为他们的正常工作提供离子,并保证工作中发生的化学反应是可逆的。电解液由专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成，密度一般是1.24-1.30克每立方厘米。电解液不是电解质溶液的简称，而比它的涵盖面更广，包括电解质的水溶液与熔化状态的电解质。

　　一、锂电池电解液的组成

　　1、有机溶剂

　　锂电池电解液中常用的溶剂有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等，一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等主要用于锂一次电池的溶剂。PC用于二次电池，与锂电池的石墨负极相容性很差，充放电过程中，PC在石墨负极表面发生分解，同时引起石墨层的剥落，造成电池的循环性能下降。

　　通常认为，EC与一种链状碳酸酯的混合溶剂是锂电池优良的电解液，如EC+DMC、EC+DEC等。但并不绝对，当PC与相关的添加剂用于锂离子电池，有利于提高锂电池的低温性能。

　　有机溶剂在使用前必须严格控制质量，如要求纯度在99.9%以上，水分含量必须达到10*l0-6以下。严格控制有机溶剂的水分，对于配制合格锂电池电解液有着决定性影响。利用分子筛吸附、常压或减压精馏、通入惰性气体的方法，可以使水分含量达到要求。

　　2、电解质锂盐

　　LiPF6是最常用的电解质锂盐，是未来锂盐发展的方向。LiPF6 对负极稳定，放电容量大，电导率高，内阻小，充放电速度快。但对水分和HF酸极其敏感，易于发生反应，只能在干燥气氛中操作，且不耐高温，80℃～100℃发生分解反应，生成五氟化磷和氟化锂，提纯困难，因此配制锂电池电解液时应控制LiPF6溶解放热导致的自分解及溶剂的热分解。

　　3、添加剂

　　添加剂的种类繁多，不同的锂电池生产厂家对电池的用途、性能要求不一，所选择的添加剂的侧重点也存在差异。一般来说，所用的添加剂主要有三方面的作用：

　　锂电池电解液中加入苯甲醚改善SEI膜的性能，在锂离子电池电解液中加入苯甲醚或其卤代衍生物，能够改善电池的循环性能，减少电池的不可逆容量损失;

　　锂电池电解液加入金属氧化物降低电解液中的微量水和HF酸;

　　防止过充电、过放电。

　　二、锂电池电解液制作需具备条件

　　√ 锂电池电导率高，一般应达到10-3～2*10-3S/cm;锂离子迁移数应接近于1;

　　√ 电化学稳定的电位范围宽;必须有0～5V的电化学稳定窗口;

　　√ 热稳定好，使用温度范围宽;

　　√ 化学性能稳定，与电池内集流体和活性物质不发生化学反应;

　　√ 安全低毒，最好能够生物降解。

　　随着关键原材料的国产化，目前锂电池电解液的成本也随之进一步降低，日韩企业也开始将制造工厂往国内转移，相信在不久的将来，中国的电解液将会走出国门，走向世界。

　　以上就是锂电池电解液的组成及制作具备条件，电解质的市场前景十分广泛。电解液也是不可忽视的一个方面，毕竟占据锂电池成本15%的电解液也确实在电池的能量密度、功率密度、宽温应用、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。