锂离子电池电解液的游离酸检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种锂离子电池电解液的游离酸检测方法，包括以下步骤：A：配制一定浓度的氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液，其中甲醇为无水甲醇，并将氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液加入电位滴定计滴定管中；B：在电位滴定池中装入少量待测电解液并用氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液进行滴定，滴定时进行搅拌，使反应彻底，当滴定到电位差到达一定值时，滴定结束；C：根据氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液的滴定体积求出电解液中酸的含量。本发明采用无水甲醇做氢氧化钠或氢氧化钾等强碱溶剂，因甲醇主要由C-H键、C-OH键组成，分子作用力强，常温不与碱，脂类反应，且能够较好的溶解氢氧化钠、氢氧化钾等碱，采用电位法滴定，测试的精密度、准确度非常高。
【专利说明】锂离子电池电解液的游离酸检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种游离酸检测方法，尤其是涉及一种锂离子电池电解液的游离酸检 测方法。
【背景技术】
[0002] 目前锂离子电解液中的电解质主要使用六氟磷酸锂，该物质非常活泼，极易发生 化学反应，该物质分解产生的氢氟酸与路易斯酸会破坏锂离子电池的固体电解质界面膜 (solidelectrolyteinterphase，SEI)，使电池循环性能变差。
[0003] 因此，使用电解液时需检测电解液酸的含量，目前检测电解液游离酸主要有两种 方式，其中一种为采用酸碱滴定法，将成品电解液溶液溶解与冰水中，用〇. 〇lmol/L氢氧化 钠标准溶液滴定至溴百里香酚兰指示剂变蓝色即为终点。该方法使六氟磷酸锂混水，容易 使六氟磷酸锂分解成氢氟酸与路易斯酸，可产生如下反应：
[0004]H20+LiPF6 -P0F3+LiF+2HF
[0005]LiPF6 -LiF+PF5
[0006]H20+PF5 -P0F3+2HFH20+P0F3 -P02F+2HF
[0007] 2H20+P02F-H3P04+HF
[0008] 这样很容易造成测试结果偏大，而且用眼睛观察指示剂变色也会有很大的误差； 另一种方式采用ICP等离子发射光谱仪测氟的含量来确定游离酸的含量，因ICP对卤素元 素响应不够灵敏。且ICP价格昂贵，使用消耗氩气量大，综合使用费用较高。
[0009] 签于此，实用必要提供一种成本较低且检测结果准确的一种锂离子电池电解液的 游离酸检测方法。
【发明内容】
[0010] 本发明主要解决的技术问题是采用一种成本较低且检测结果准确的锂离子电池 电解液的游离酸检测方法。
[0011] 为解决上述技术问题，本发明提供一种锂离子电池电解液的游离酸检测方法，包 括以下步骤：A:配制一定浓度的氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液，其中甲醇为无水甲醇，并 将氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液加入电位滴定计滴定管中；B:在电位滴定池装入少量待 测电解液并用氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液进行滴定，滴定时进行搅拌，使反应彻底，当滴 定到电位差到达一定值时，滴定结束；C:根据氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液体积滴定体积 求出电解液中酸的含量，即H+的含量。
[0012] 本发明的有益效果是：本发明采用无水甲醇做氢氧化钠或氢氧化钾等强碱溶剂， 因甲醇主要由C-H键、C-0H键组成，分子作用力强，常温不与碱，脂类反应，且能够较好的溶 解氢氧化钠、氢氧化钾等碱，采用电极电位法滴定，该方式时根据电极的电动势在滴定过程 中的改变来确定滴定终点的一种滴定方式，测试的精密度、准确度非常高，本发明使用药品 价格低廉，操作简单，仪器制作方便，并且测试准确度高，受到干扰因素影响较小。
【具体实施方式】
[0013] 本发明提供一种锂离子电池电解液的游离酸检测方法，包括以下步骤:A:配制一 定浓度的氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液，其中甲醇为无水甲醇，并将氢氧化钠甲醇溶液加 入电位滴定计滴定管中；B:在电位滴定池装入少量待测电解液，滴定时进行搅拌，使反应 彻底，当滴定到电位差到达一定值时，滴定结束；C:根据氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液体 积的滴定体积求出电解液中酸的含量，即H+的含量。
[0014] 下面结合实施例对本发明做进一步描述，本发明的实施包括但不限于下例实施方 式。
[0015] 为了便于与现有的酸碱滴定方法进行对比，本发明用移液管取4份相同电解液放 置干燥烧杯中，每份20ml,分别编号为1#,2#,3#,4#,其中1#,2#烧杯采用现有的酸碱滴定 方法来检测电解液中的游离酸，而3#，4#烧杯则采用本发明的锂离子电池电解液的游离 酸检测方法来检测电解液中的游离酸。
[0016] 配制0.01mol/L氢氧化钠水溶液250ml(配制溶液时，加入水为去离子水或蒸馏 水)，将配制好的溶液放置冰水中冰浴30min，确保溶液温度在10°C以下。取1#,2#电解液， 分别加入2滴溴百里香酚兰指示剂，溶液呈浅黄色，用碱试滴定管滴定1#，2#溶液，记录所 需氢氧化钠体积，分别为VI，V2,用公式0. 01XVNaQHX20X106/20X1. 232X103计算游离酸 含量。
[0017] 本发明上述步骤A中：优选为氢氧化钠甲醇溶液，配制0.01m〇l/L氢氧化钠甲醇溶 液250ml(配制过程中，环境相对湿度小于10%);
[0018] 上述步骤B中：取3#，4#电解液，用电位滴定法滴定，即将氢氧化钠甲醇溶液进行 滴入电位滴定池中，滴定时进行搅拌，使反应彻底，当滴定到电位差到达一定值时，滴定结 束，记录消耗的氢氧化钠甲醇溶液体积，分别为V3,V4 ;
[0019] 上述步骤C中：根据公式0. 01XVNaQHX20X106/20Xl. 232X103,求出电解液中游 离酸的含量，即H+的含量。
[0020] 上述现有及本发明的两种滴定方法，求出游离酸的含量如下表所示：
【权利要求】
1. 一种锂离子电池电解液的游离酸检测方法，包括以下步骤:A :配制一定浓度的氢氧 化钠或氢氧化钾甲醇溶液，其中甲醇为无水甲醇，并将氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液加入 电位滴定计滴定管中；B :在电位滴定池装入少量待测电解液并用氢氧化钠或氢氧化钾甲 醇溶液进行滴定，滴定时进行搅拌，使反应彻底，当滴定到电位差到达一定值时，滴定结束； C :根据氢氧化钠或氢氧化钾甲醇溶液的滴定体积求出电解液中酸的含量，即H+的含量。
2. 如权利要求1所述的锂离子电池电解液的游离酸检测方法，其特征在于：所述氢氧 化钠或氢氧化钾甲醇溶液为氢氧化钠溶液。
3. 如权利要求2所述的锂离子电池电解液的游离酸检测方法，其特征在于：步骤A中， 配制0. Olmol/L氢氧化钠甲醇溶液250ml。
4. 如权利要求3所述的锂离子电池电解液的游离酸检测方法，其特征在于：步骤C中， 根据公式0. 01 XV_X 20 X 106/20 X 1. 232 X 103,求出电解液中游离酸的含量。
【文档编号】G01N27/44GK104330457SQ201310309711
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年7月22日 优先权日:2013年7月22日
【发明者】李瑶 申请人:深圳市沃特玛电池有限公司