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電解液是什么?鋰電池電解液桶的安全問題

來源:存能電氣  日期:2019-06-27 10:11  瀏覽量:

  電解液是什么?鋰電池電解液桶的安全問題。鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體,一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池中正負極之間起到傳導電子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。從安全角度看,電解液需要適應不斷發(fā)展的鋰電池技術體系及終端設備的應用需求等變化,不斷調(diào)整其性能和構成。

  電解液是什么?

  電解液是一個意義廣泛的名詞,用于不同行業(yè)其代表的內(nèi)容相差較大。有生物體內(nèi)的電解液(也稱電解質(zhì)),也有應用于電池行業(yè)的電解液,以及電解電容器、超級電容器等行業(yè)的電解液。不同的行業(yè)應用的電解液,其成分相差巨大,甚至完全不相同。

  電解液是化學電池、電解電容等使用的介質(zhì)(有一定的腐蝕性),為他們的正常工作提供離子。并保證工作中發(fā)生的化學反應是可逆的。電解液由專用硫酸和蒸餾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。比重12.75-12.85G/CM3硫酸加純水,如果是電池使用過程中水消耗了,加入純水充電即可。

  使用電解液做陰極有一定好處。首先在于液體與介質(zhì)的接觸面積較大,這樣對提升電容量有幫助。其次是使用電解液制造的電解電容,能耐高溫,同時耐壓性也比較強。

電解液.png

  電解液成分有哪些?

  1、碳酸乙烯酯分子式:C3H4O3

  透明無色液體(>35℃),室溫時為結晶固體。沸點:248℃/760mmHg,243-244℃/740mmHg;閃點:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔點:35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑??捎米骷徔椛系某榻z液;也可直接作為脫除酸性氣體的溶劑及混凝土的添加劑;在醫(yī)藥上可用作制藥的組分和原料;還可用作塑料發(fā)泡劑及合成潤滑油的穩(wěn)定劑;在電池工業(yè)上,可作為鋰電池電解液的優(yōu)良溶劑

  2、碳酸丙烯酯分子式:C4H6O3

  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。是一種優(yōu)良的極性溶劑。本產(chǎn)品主要用于高分子作業(yè)、氣體分離工藝及電化學。特別是用來吸收天然氣、石化廠合成氨原料其中的二氧化碳,還可用作增塑劑、紡絲溶劑、烯烴和芳烴萃取劑等。

  3、碳酸二乙酯

  無色液體,稍有氣味;蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點25℃;熔點-43℃;沸點125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、酮、酯等多數(shù)有機溶劑;密度:相對密度(水=1)1.0;相對密度(空氣=1)4.07;穩(wěn)定性:穩(wěn)定;危險標記7(易燃液體);主要用途:用作溶劑及用于有機合成。

  研制電解液的挑戰(zhàn)

  電解液耐高壓能力不適配,會被氧化分解,放出熱量會使電池溫度升高,而在高溫下,一旦負極表面SEI膜分解破壞后,裸露負極與電解液發(fā)生放熱反應,電池溫度會進一步升高,引起電解液與正極材料、粘結劑熱反應,可能會引起電池爆炸。

  鋰電池電解液桶的安全問題

  鋰電池電解液是一種混合溶液,其成分含量多變,大部分重量為可燃或易燃的碳酸酯溶劑,所以,一般來講,電解液是可燃的化學品,其閃點依據(jù)不同的配方而有所不同,可能為甲類到丙類之間的任何一類。鋰電池電解液在日常使用中,都是儲存在特別定制的包裝桶中,行業(yè)內(nèi)最為常見的是200KG的不銹鋼包裝桶。這里談的就是這種包裝桶的使用安全。

  鋰電池電解液包裝桶多用不銹鋼制成,常用材質(zhì)為SS304,早期可能會用到SS316.桶壁厚度一般在2.0mm左右,考慮到成本,也可能降低到1.8mm左右。因此,它承受的壓力一般不超過3KG,考慮到使用方便,設計時它便不屬于壓力容器,允許充填的氣壓在0.1MPa以下這也是為了電解液廠家和鋰電池廠家在電解液桶管理上的方便。

  必須提醒的是,壓力的標準單位是帕斯卡,因為其太小而在工程上不常用。常用的其它單位有兆帕(MPa),千帕(kPa)。有種不規(guī)范但很常用的的壓力單位是公斤,其實質(zhì)是“公斤力/平方厘米”的不規(guī)范縮寫。再次強調(diào),1公斤或1個大氣壓的壓力,大約等于0.1MPa,而不是1個MPa。

  這一點是很多粗心的人最容易犯的錯誤,但這個錯誤可能導致嚴重的后果,因為壓力相差了整整10倍!曾在某廠處理過電解液桶泄漏的情況,就是因為補氣的員工把壓力表上的MPa當成了公斤,使得充填進去的壓力超標10倍以上,直接將桶法蘭擠變形,電解液漏出。浪費一桶電解液價值數(shù)萬,但如果是接頭或其它零件在過壓下飛出,其結果更是不可預料,十分兇險。

  所以,提醒廣大的鋰電池廠客戶,特別是注液車間的現(xiàn)場工藝人員、操作人員、管理人員,給電解液桶補氣時,千萬注意壓力的單位,注意壓力的范圍,不要超壓以免發(fā)生不測之禍。

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