专利名称：配制锂离子电池电解液的冷冻方法
技术领域：
本发明涉及配制锂离子电池电解液时的冷冻方法，特别适用于为克服或减少在加六氟磷酸锂过程中，发生放热反应使其锂盐分解为氟化锂和五氟化磷，而采用一种独特的、新型的冷冻方法，就是在配制电解液混合器夹套中使用甘油水基冷冻剂进行冷冻的方法。
背景技术：
随着锂离子电池事业的迅猛发展，特别是软包、聚合物及动力、储能锂离子电池等产量大大增加，民用、军用、工农业和交通等方面使用领域越来越宽，所需的锂离子电池电解液的量不仅大幅度增加，而且在电解液的品质性能方面的要求也越来越高。电解液一般由高纯的有机溶剂、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。其中的锂盐目前用含氟锂盐，如六氟磷酸锂。由于六氟磷酸锂LiPF6的热分解温度低(30°0，很容易分解为？匕和1^ 。即使是在高纯状态也能发生分解。例如，室温下可能发生分解。，生成的气态PF5具有较强的路易斯酸性，会与溶剂分子中的氧原子发生反应反应过程中将产生二氧化碳CO2等气体，使电池内压增加，给电池带来不安全因素。同时，按摩尔浓度配加六氟磷酸锂的量分解了一部分，使其摩尔浓度下降，影响电解液的质量。要使达到为了减少或避免六氟磷酸锂分解，一是通过搅拌使六氟磷酸锂迅速疏散开，免于局部溶解放热集中，温度高；二是夹套冷冻剂冷冻将混合器中的有机溶剂液体温度降低，避免或减少六氟磷酸锂LiPF6分解。
发明内容
本发明的目的是采用一种独特新型冷冻剂一甘油水基冷冻剂。它代替常用的盐水、液氨等冷冻剂。这种独特冷冻剂既减少对设备腐蚀，而且无嗅无味对环境无污染，对设备材质要求不高，工艺设备和流程易实现。完全保证冷冻效果及要求。对电解液生产过程中的安全环保及提高产品质量有着十分重要的意义。本发明的目的是通过如下技术方案来实现的本发明的一种配制锂离子电池电解液的冷冻方法，电解液由有机溶剂、电解质锂盐和添加剂在混合器内配制而成，其特征在于为控制其配制电解液的混合器内加入六氟磷酸锂时放热反应而造成分解，在配制过程中使用甘油水基冷冻剂冷冻降温。本发明的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于甘油水基冷冻剂中，甘油与去离子水重量比(2 — 3) 1配制。本发明的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，还可以甘油水基冷冻剂中，甘油与去离子水重量比2 1配制。本发明的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，也是可以于甘油水基冷冻剂中，甘油与去离子水重量比3 1配制。
本发明的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述混合器的温度，由冷冻机组的控制箱面板上的温度显示器设定，并启动冷冻机，冷冻所述甘油水基冷冻剂。所述冷冻机组的控制箱面板上设定冷冻温度下限为-15°C -25°c，当升温至上限3°C 5°C，其所述混合器夹套温度在-15 12°C，所述混合器内溶液温度相应控制在8°C 25°C。本发明所述冷冻机组的控制箱面板上设定冷冻温度可以下限为_25°C，当升温至上限3°C，其所述混合器夹套温度在-15 10°C，所述混合器内溶液温度相应控制在8°C 15。。。本发明所述冷冻机组的控制箱面板上设定冷冻温度也可以下限为_15°C，当升温至上限5°C，其所述混合器夹套温度在-10 12°C，所述混合器内溶液温度相应控制在15 25 。本发明与现有技术相比，具有减少对设备腐蚀，而且无嗅无味对环境无污染，对设备材质要求不高，工艺设备和流程易实现等优点。完全保证冷冻效果及要求，对电解液生产过程中的安全环保及提高产品质量有着十分重要的意义。
具体实施例方式本发明的目的是通过冷冻机系统，水冷却(或风冷)系统及甘油系统三个部分组成来实现的。混合器夹套里需要多少温度，由冷冻机组控制箱面板上的温度显示器设定，冷冻机冷冻甘油，甘油温度逐渐下降，当下降到设定温度时，冷冻机停止运转，而甘油系统中的甘油还继续循环运动，并在混合器夹套中不断进行热交换。尽管甘油系统、冷冻机组均有保温层保护，但由于受环境的影响其温度会逐渐上升，当上升到一定的温度(设定的)冷冻机又启动运转，温度又下降，冷冻机在设定的温度范围内反复运转，控制着甘油的温度，使其混合器内在配制电解液加入六氟磷酸锂时，放热反应造成分解的条件得以避免和控制，保证锂离子电池电解液的质量起着重要作用。实施方案I :通过甘油系统(储罐、循环泵、混合器夹套及入、出口阀门、管道、压力表)，以甘油与去离子水重量比2 1配制冷冻液。冷冻机组含冷却系统运行操作，冷冻机组控制板设定冷冻温度下限为_25°C，当升温至上限3°C，其混合器夹套热电偶温度能控制在-15 10°C，混合器内溶液温度相应地控制在8°C 15°C。实施方案2 :通过甘油系统(储罐、循环泵、混合器夹套及入、出口阀门、管道、压力表)，以甘油与去离子水重量比3 1配制冷冻液。冷冻机组含冷却系统运行操作，冷冻机组控制板设定冷冻温度下限为_15°C，当升温至上限5°C，其混合器夹套热电偶温度能控制在-10 12°C。混合器内溶液温度相应地控制在15°C 25°C。本发明具备如下特点I、冷冻剂采用甘油比热2. 32KJ/公斤，无腐蚀性(可做护肤、化妆品)冷冻装置简单、环保、操作环境好，设备使用寿命长，投资成本低。2、以甘油为冷冻剂油水配比范围宽，能稳定锂离子电池电解液生产，特别是加锂盐时混合液的温度可控制在一定范围，在夏天可控制在10 25°C ;到冬季，冷冻温度可适当调节。混合液温度能保持8 15°C。3、由于混合器中混合有机溶剂温度较低，并且可控，这对避免和减少加入六氟磷酸锂分解，保证锂离子电池电解液的质量如酸度、水份、电导率等质量指标有很重要的作用。本发明涉及了锂离子电池电解液配制工艺控制温度条件的新型独特冷冻液。以甘油水基冷冻剂代替了传统落后的盐水、液氨冷冻剂，工艺流程简单。操作环境干净环保，关键是对配制六氟磷酸锂电解液温度条件能有最佳最稳定严格控制，避免或减少锂盐分解反应，保证了好的电解液质量。尽管对发明的锂离子电池电解液配制温度控制的冷冻剂及使用描述了很多，然而可以理解的是，对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的冷冻剂及使用构想做其他很多种相应的改变，而所有这些改变都应属本专利的 要求保护范围。
权利要求
1.一种配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其电解液由有机溶剂、电解质锂盐和添加剂在混合器内配制而成，其特征在于为在混合器中加入六氟磷酸锂时，克服或减少发生放热反应而造成锂盐分解，在配制过程中使用甘油水基冷冻剂冷冻降温。
2.根据权利要求I所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述甘油水基冷冻剂中，甘油与去离子水重量比(2 — 3) 1配制。
3.根据权利要求2所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述甘油水基冷冻剂中，甘油与去离子水重量比2 1配制。
4.根据权利要求2所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述甘油水基冷冻剂中，甘油与去离子水重量比3 1配制。
5.根据权利要求I所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述混合器的温度，由冷冻机组的控制箱面板上的温度显示器设定，并启动冷冻机，冷冻所述甘油水基冷冻剂。
6.根据权利要求5所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述冷冻机组的控制箱面板上设定冷冻温度下限为_15°C -25°C，当升温至上限3°C 5°C，其所述混合器夹套温度在-15 12°C，所述混合器内溶液温度相应控制在8°C 25°C。
7.根据权利要求6所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述冷冻机组的控制箱面板上设定冷冻温度下限为_25°C，当升温至上限3°C，其所述混合器夹套温度在-15 10°C，所述混合器内溶液温度相应控制在8°C 15°C。
8.根据权利要求6所述的配制锂离子电池电解液的冷冻方法，其特征在于所述冷冻机组的控制箱面板上设定冷冻温度下限为_15°C，当升温至上限5°C，其所述混合器夹套温度在-10 12°C，所述混合器内溶液温度相应控制在15°C 25°C。
全文摘要
本发明涉及配制锂离子电池电解液时的冷冻方法，特别适用于为克服或减少在加六氟磷酸锂过程中，发生放热反应使其锂盐分解为氟化锂和五氟化磷，而采用一种独特的、新型的冷冻方法。本发明的一种配制锂离子电池电解液的冷冻方法，电解液由有机溶剂、电解质锂盐和添加剂在混合器内配制而成，为控制其配制电解液的混合器内加入六氟磷酸锂时放热反应而造成分解，在配制过程中，于混合器夹套中使用甘油水基冷冻剂进行冷冻。本发明与现有技术相比，具有减少对设备腐蚀，而且无嗅无味对环境无污染，对设备材质要求不高，工艺设备和流程易实现等优点。完全保证冷冻效果及要求，对电解液生产过程中的安全环保及提高产品质量有着十分重要的意义。
文档编号H01M10/0566GK102840707SQ201210231699
公开日2012年12月26日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者黄志义, 雷如清 申请人:能一郎科技股份有限公司