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解析電解液的水分控制及刺激性放防治
閱讀：2629 發(fā)布時間：2016-12-21電池行業(yè)在行業(yè)中我們先先說下電解液的檢驗指標(biāo),，主要有：水分、酸度,、色度,、密度、電導(dǎo)率等,。
其中zui容易變化的指標(biāo)是酸度和水分,，因為水分與LIPF6的反應(yīng)會導(dǎo)致酸的生成，而水份又無處不在,，電解液生產(chǎn),、運(yùn)輸,、使用中稍有問題，水分就上來了,，畢竟那只有百萬分之幾的底子,，稍一接觸空氣，水分就不合格了,。而水分不合格,，它遲早會轉(zhuǎn)化為HF，酸度也自然就不合格了,。在密封環(huán)境中,，可能出現(xiàn)水分下降且酸度上升的情況，就是這個原因,。因此,，電解液的水分控制，是一個非常值得關(guān)注的問題,，解決了水分,，酸度就相對好解決了,。我們在大量的實踐中發(fā)現(xiàn),，一般而言，電解液生產(chǎn)廠都了解這種利害關(guān)系,，對水分的管控很嚴(yán),，從鋰鹽檢測、溶劑脫水,，添加劑處理,，制造流程中很多環(huán)節(jié)嚴(yán)陣以待，仔細(xì)檢查,，因此,，水分管控都做得比較好。
管控好水分之后,，酸度主要來自于鋰鹽和添加劑,。只要來料認(rèn)真檢測，鋰鹽的酸度即使國內(nèi)供應(yīng)商也可以滿足要求,，只要管好生產(chǎn)環(huán)節(jié)就行,，其技巧很多年前行業(yè)內(nèi)都知道了，即控制電解液中加入鋰鹽的速度和溫度,。前者通過加料速度來控制,，后者通過強(qiáng)制冷卻來實現(xiàn)，因此,，電解液調(diào)配釜都是帶有致冷夾套并可以調(diào)節(jié)釜溫,。通常,，這樣努力之后，電解液生產(chǎn)出來的水分能夠達(dá)到行業(yè)要求的20PPM以下,，酸度50PPM以下,。隨之通過快速接頭灌裝到密閉不銹鋼桶中，充填高度干燥的氮?dú)饣驓鍤獗Ｗo(hù),，從頭到尾沒有暴露到空氣中的環(huán)節(jié),，比較少有水分超標(biāo)、電解液刺激性氣味等問題,。但是,，在客戶那邊使用電解液，其環(huán)境就千差萬別了,，很多的問題就產(chǎn)生在此,。碰到zui多的問題，一是刺激性氣味,，一是脹氣或低容,。前者是由于電解液中揮發(fā)出的HF、POF3,、溶劑等構(gòu)成的復(fù)雜刺激性成分,，在有限的空間中聚集，沒有及時擴(kuò)散出去導(dǎo)致刺激性氣味,。這一現(xiàn)象在夏天特別明顯,，主要也是由于夏天氣溫高（濕度也大，但或許不是主因）,，溶劑揮發(fā)明顯,，攜帶出來的刺激物比較多而導(dǎo)致，到冬天由于環(huán)境溫度低,，電解液的揮發(fā)性小了,，這一現(xiàn)象就大大緩解。
鋰電池行業(yè)特別是一些條件較差的廠,，這一方面的意識比較淡薄,，生產(chǎn)管理人員對電解液的使用方面也經(jīng)驗不夠，如何排放廢氣,，如何避免電解液在使用中水分超標(biāo),，如何處理廢電解液都不太懂，結(jié)果車間內(nèi)電解液氣味濃厚,，工人們文化程度不高,，對這些也往往不懂，發(fā)現(xiàn)刺激物導(dǎo)致眼睛紅腫，皮膚起紅點了才去看病處理,，這時污染就比較嚴(yán)重了,。而且，HF這類刺激物產(chǎn)生的傷害往往比較大,，輕則不適,，重則傷殘（如皮膚長時間接觸電解液），不能不注意,。
刺激源主要來自于兩個環(huán)節(jié)：注液和化成注液多數(shù)廠都在手套箱內(nèi)進(jìn)行,，但很多單位使用的手套箱是一種簡易手套箱，即用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)提供干燥空氣,，對密封手套箱提供保護(hù)氣氛,。但為了轉(zhuǎn)移電池，很多手套箱都設(shè)置有便于開啟的門,，難以做到嚴(yán)格的氣密性,。很多密封膠條被電解液腐蝕后沒有及時更換，門拴位置沒有嚴(yán)格密封,。更有甚者,，操作工戴的手套破損，這都給濕氣進(jìn)入手套箱中提供了大量的機(jī)會,。
解決刺激性氣味的辦法很簡單：
1.加強(qiáng)通風(fēng),，特別是化成室、注液室的通風(fēng),，必要時要提升除濕機(jī)的功率和除濕能力,。
2.將帶有電解液的廢棄物及時密閉處理,，防止其自由擴(kuò)散或泄露,。這方面的原因太多，還是用思維導(dǎo)圖表現(xiàn)更清晰一些,。
主要的原則是：
1.確保注液環(huán)境的高度干燥,，露點在－45℃以下，越低越好,。電解液在此暴露的時間越短越好（不要小看電解液的吸濕能力,，如果在普通室內(nèi)，空氣不是干燥的,，30秒鐘足以讓電解液水分高到嚴(yán)重不合格,，這也是為電池品質(zhì)考慮）。
2.確保注液或化成環(huán)境的廢氣別進(jìn)入操作人員空間,，保證手套箱不泄漏,，化成廢氣及時帶走。保護(hù)員工健康是企業(yè)家的良心與責(zé)任,。
解決了注液環(huán)節(jié)的露點,，控制了電解液的揮發(fā),，同時也自然就保證了水分遠(yuǎn)離電解液。電解液中水分低了,，由于水分酸度高而導(dǎo)致電池脹氣,、低容的現(xiàn)象也自然得到了解決，一舉兩做過化成工藝的人都知道,，實際產(chǎn)生的氣體比這個要多很多,，主要還有正極、負(fù)極,、隔膜等部件也會帶入水分,，電解液注液（包括倒吸等系列操作）帶入的水分就更多；另外,，添加劑在化成時成膜也會產(chǎn)生一定的氣體,。使得zui終產(chǎn)氣會遠(yuǎn)超這一計算數(shù)字，但這一計算可以說明,，電解液本身攜帶的水分不是產(chǎn)氣的主要原因,。但是，產(chǎn)氣也可以繼續(xù)細(xì)分下去,，由于氫氟酸,、水分等電解產(chǎn)生氫氣，其過程必須伴隨著這些雜質(zhì)對電極的傷害,，雖然化成（電解）過程可以除去他們,，但傷害已經(jīng)造成，這一類的產(chǎn)氣,，可以稱之為有害雜質(zhì)產(chǎn)氣,。而添加劑成膜時在負(fù)極上發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體是副產(chǎn)物,，這一類的產(chǎn)氣,，可以稱之為有益物質(zhì)產(chǎn)氣。如果能夠區(qū)分出產(chǎn)氣的比例,，則可以估算電解液中有害雜質(zhì)的產(chǎn)氣比例,，或許對評價電池制程的水平是有用的。