[發明專利]一種電解液的制備方法及電解液制備系統

有效

• 申請號: 202110408556.4
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN112838271B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 王春源;鄔金龍;何鑫;劉興坤;魏海旭
• 申請（專利權）人: 浙江金羽新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/0567
• 分類號: H01M10/0567;H01M10/058;H01M10/42;H01M10/0525;B01J20/18;B01F3/20;B01D15/08
• 代理公司: 北京智丞瀚方知識產權代理有限公司 11810
• 代理人: 劉化帥

本發明涉及一種電解液的制備方法及電解液制備系統，其包括溶劑罐、溶劑儲罐、溶劑處理罐、存放罐、攪拌罐、第一分子篩柱和第二分子篩柱。電解液中的有機溶劑通過第一分子篩柱處理，進入攪拌罐與電解液中的添加組分混合，再經過第二分子篩柱，然后再進入攪拌罐與其他組分混合，制備得到電解液。本發明提供了一種新型的工藝流程系統和新型的電解液制備方法，該制備方法與工藝流程系統相匹配。且通過第一分子篩柱能夠對溶劑進行除水等處理，第二分子篩柱可對電解液中的助劑等進行除雜、催化等處理，使得所制備的電解液庫倫效率和容量保持率均比較好。此外，本申請還研發了一種新型的助劑，該助劑配合所述的工藝流程系統應用，效果更好。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體涉及一種電解液的制備方法及電解液制備系統。

背景技術

二次電池是目前應用非常廣泛的一類能夠反復充放電的電池，其應用涉及到眾多領域。二次電池包括紐扣電池、圓柱電池、軟包電池和方形電池等等多種類型，目前以鋰離子電池應用最為廣泛。研究發現，在鋰離子電池的電解液中加入少量的添加劑，通常能夠顯著改善電解液的電化學性能，使電解過程處于更佳的狀態。因此，在目前的電解液中，添加劑已屬于必不可少的添加組分。

而關于電解液的制備，目前普遍使用的是約定俗成的方法，即將電解液中的有機溶劑以及所需要的鋰鹽、添加劑混合在一起攪拌。然而，該方法由于沒有對原料組分進行處理，因此，其對于原料的要求比較嚴格，比如，溶劑等含水量需要達到較高要求，等等。這也使得原料的成本高，且對于加料和反應過程的控制也需要比較嚴格，稍有不慎，可能會對電池的性能產生影響。

本發明設計了一套新型的制備工藝流程，其能夠對容易具有高含水量的溶劑進行處理，并且還能夠對添加劑等進行一定的處理。其降低了對原料的要求，且也提升了電池的綜合性能。另外，本發明也研發了一種能夠與該新型的工藝流程或新型的電解液制備方法相匹配的添加助劑，其可進一步提升電池的效果。

發明內容

本發明針對現有技術的缺陷提供了一種電解液的制備方法及電解液制備系統，其克服了現有技術中的一些不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

本發明的一個發明點為提供一種電解液的制備方法，所述電解液包括有機溶劑、鹽和添加組分，所述添加組分包括添加劑和/或助劑；所述方法包括如下步驟：

（1）有機溶劑進入溶劑罐內；（2）有機溶劑由溶劑罐進入溶劑儲罐；（3）將溶劑儲罐內的有機溶劑輸送至第一分子篩柱中，從第一分子篩柱中流出后返回溶劑儲罐中，對其進行含水量測試；（4）將溶劑儲罐中的有機溶劑輸送至攪拌罐；（5）在手套箱中將所述助劑送料至攪拌罐內與所述有機溶劑混合攪拌，得溶液；攪拌完成后，再將溶液轉移至溶劑處理罐中；（6）溶液進入溶劑處理罐后，再將溶劑處理罐內的溶液輸送至第二分子篩柱中，從第二分子篩柱中流出后返回溶劑處理罐中；流經第二分子篩柱的流速控制在0.4V~3V L/min，其中V為第二分子篩柱內分子篩的體積；（7）將溶劑處理罐中的溶液輸送至存放罐中；（8）所述溶液再由存放罐輸送至攪拌罐中；（9）溶液注入攪拌罐后，在手套箱中將電解液中除助劑和有機溶劑之外的原料依次加入至攪拌罐內與溶液混合攪拌，得電解液。

進一步地，所述第二分子篩柱中的分子篩為改性分子篩，流經第二分子篩的流速控制在1.5V L/min。

進一步地，在步驟（3）中，若有機溶劑中的含水量大于15 ppm，有機溶劑能夠在第一分子篩柱中多次循環除水，當有機溶劑的水分含量降低到15 ppm時便可。

進一步地，所述溶劑罐、攪拌罐、第一分子篩柱、第二分子篩柱中的有機溶劑或溶液均為通過保護氣體的壓力將其輸送至下一步；在電解液制備過程中，所述溶劑儲罐、溶劑處理罐、存放罐、攪拌罐的真空度為0~50 KPa，如0 KPa、10 KPa、20 KPa、30 KPa、40 KPa、50KPa。

進一步地，所述助劑的原料包括黃血鹽和三價鐵鹽，所述黃血鹽和三價鐵鹽能夠部分的合成普魯士藍。