[发明专利]一种变色电解液的精制方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种变色电解液的精制方法。

背景技术

锂离子二次电池用电解液为非水溶液，该非水溶液含有有机溶剂和电解质。有机溶剂可以选自碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙稀酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、联苯(BP)、1，3-丙烷磺酸内酯(PS)、苯基环己烷(CHP)中的一种或几种；电解质可以选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、四氟硼酸锂(LiBF₄)、六氟砷酸锂(LiSbF₆)、高氯酸锂(LiClO₄)、氟烃基磺酸锂(LiCF₃SO₃)、Li(CF₃SO₂)₂N、LiC₄F₉SO₃、氯铝酸锂(LiAlCl₄)、LiN(C_xF_2x+1SO₂)(C_yF_2y+1SO₂)(式中x和y为1-10的自然数)、氯化锂(LiCl)及碘化锂(LiI)中的一种或几种。

锂离子二次电池用电解液除了对组分的比例有严格要求之外，还对电解液色度以及游离酸和水分的含量有很高的要求。一般电解液色度应控制在50APHA以下，优选控制在15APHA以下，水分含量要求必须在30ppm以下，最好达到15ppm以下。若高出以上范围，则会对电池的中值电压、厚度、容量以及循环性能产生不同程度的影响。

CN 1339845A公开了一种锂离子电池电解液的精制方法，该方法包括加入脱酸剂脱酸，加入脱水剂除水，所述脱酸剂为不溶于电解液又能与游离酸发生反应形成沉淀物或者挥发物的物质如镁、铝、钙、硅、钡的氧化物中的一种或几种，所述脱水剂为不溶于电解液又能吸附水的物质如活性炭、锂化分子筛、活性氧化铝、硅胶、硫酸钙，脱酸和脱水的温度均为10-50℃，且实施例中均在常温下进行脱酸和脱水。该方法是通过在电解液中加入脱酸剂，使脱酸剂与电解液中的游离酸如氢氟酸生成难溶性氟化物或者生成气体挥发出来而达到降低电解液中游离酸含量的目的，然后通过物理吸附方式的脱水处理除去因脱酸而导致的含量增加的水分。

上述方法虽然能够降低电解液中游离酸和水分的含量，但是本发明的发明人发现，按照上述方法对废弃的变色电解液进行精制时，对电解液的色度的降低效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的电解液精制方法不能有效降低变色电解液色度的缺点，提供一种能有效降低变色电解液色度的变色电解液的精制方法。

为了解决变色电解液的精制的问题，本发明的发明人从电解液的变色原理出发进行了深入研究。

本发明的发明人发现，锂离子二次电池用电解液在配置、储存过程中由于以下原因会导致电解液色度超标：

(1)由于电解质，如六氟磷酸锂，在有机溶剂中的溶解是一个放热过程，因而锂盐加入速度过快，可能会导致体系内局部温度升高，从而导致锂盐受热分解而产生PF₅气体，PF₅气体易溶解在有机溶剂中并与有机溶剂发生反应，生成的物质会导致体系色度超标；

(2)有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)一般是由环氧乙烷和二氧化碳合成得到的，环氧乙烷气体易溶解于EC中，且难于分离，因而通常使用的碳酸乙烯酯中都或多或少地含有环氧乙烷。环氧乙烷化学性质活泼，氧原子上有未共用电子对，能接受强酸中的氢离子而产生烊盐，烊盐的生成导致电解液色度超标。

因此，似乎只要将脱色剂和变色电解液在常温下进行混合接触，利用脱色剂的吸附功能除去引起电解液色度超标的物质，就能降低电解液的色度。而且，通常情况下，混合接触时的温度越高，脱色剂的吸附效果越好。但是，事实并非如此，常温下的混合并不能有效地降低变色电解液的色度，而且，温度越高，电解液的色度越深。本发明的发明人意外地发现，如果将脱色剂与电解液在较低温度下反应，则电解液的脱色效果反而更好。

本发明提供了一种变色电解液的精制方法，该方法包括将变色电解液与脱色剂接触，然后分离出电解液，其中，混合接触的温度为-20℃至低于10℃。