介绍锂离子电池电解液常用溶剂

2021-03-01      4932 次浏览

碳酸酯:碳酸乙烯酯(EC)是一种性能优良的有机溶剂,可溶解多种聚合物。会刺激眼睛,会影响呼吸系统和破坏皮肤。本品应储存于阴凉、通风、干燥处,按一般化学品规定储运。


羧酸酯类:其种类繁多,成本也较便宜,容易做到比较高的纯度。化学性质还算稳定,即不是很容易被氧化(甲酸酯除外),也不太容易被还原,常温下又多数是液态。


碳酸酯和羧酸酯类:两者的混合溶剂能够使得锂离子电池包在首次充电过程中,负极形成SEI膜的电位高,防止溶剂还原,保证电池安全性,提高低温电池的容量保持率和高倍率充放电容量。


1.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,可作为锂离子电池电解液的优良溶剂


2.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。本产品重要用于高分子作业、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。


3.碳酸二乙酯分子式:C5H10O3


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);重要用途:用作溶剂及用于有机合成


①健康危害


侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。


健康危害:本品为轻度刺激剂和麻醉剂。吸入后引起头痛、头昏、虚弱、恶心、呼吸困难等。液体或高浓度蒸气有刺激性。口服刺激胃肠道。皮肤长期反复接触有刺激性。


②毒理学资料及环境行为


毒性:估计能通过胃肠道、皮肤和呼吸道进入机体表现为中等度毒性。刺激性比碳酸二甲酯大。


急性毒性:LD501570mg/kg(大鼠经口);人吸入20mg/L(蒸气)×10分钟,流泪及鼻粘膜刺激。


生殖毒性:仓鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠),有明显致畸胎用途。


危险特性:易燃,遇明火、高热有引起燃烧的危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。


燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。


③泄漏应急处理


迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。


④防护措施


呼吸系统防护:空气中浓度较高时,建议佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。


眼睛防护:戴安全防护眼镜。


身体防护:穿防静电工作服。


手防护:戴橡胶手套。


其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。


⑤急救措施


皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。


眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。


吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。


食入:饮足量温水,催吐,就医。


灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。


4.碳酸二甲酯:C3H6O3


(dimethylcarbonate,DMC),是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料,它是一种重要的有机合成中间体,分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团,具有多种反应性能,在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小,是一种具有发展前景的绿色化工产品,


DMC具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,介质界电常数小,同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出,DMC不仅毒性小,还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点,因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。


5.碳酸甲乙酯


分子量:104.1,密度1.00g/cm3,无色透明液体,沸点107℃,熔点-14℃,是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品,一种优良的锂离子电池电解液的溶剂,是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品,由于它同时拥有甲基和乙基,兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性,也是特种香料和中间体的溶剂。由于甲乙基的不平衡性,该产品不稳定,不适宜长期储存。


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