[发明专利]一种含特殊添加剂电解液的游离酸含量的测定方法

说明书

本发明涉及一种含特殊添加剂电解液的游离酸含量的测定方法。该方法中，使用有机碱溶液作为滴定剂，使用有机溶剂作为稀释剂，通过指示剂变色来判定滴定终点。本发明的整个测量系统为有机体系，避免了特殊添加剂与水或含羟基的溶剂发生副反应，保证滴定过程不受副产物的干扰，可顺利到达滴定终点，确保游离酸测试结果的准确性。

[技术领域]

本发明涉及锂离子电池电解液的物化参数测试领域，具体地，本发明涉及一种含特殊添加剂电解液的游离酸含量的测定方法。

[背景技术]

电解液是锂离子电池的重要组成部分，电池的安全性、充放电循环、工作温度范围和充放电容量等性能都与电解液有密切关系。为了改善电解液的性能，通常向电解液中加入一定比例的添加剂。在众多添加剂中双草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、三草酸磷酸锂、二氟双草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂及一些酸酐类添加剂能显著改善电解液的性能，有着广阔的应用前景。而这些添加剂在遇到水或者含有活泼羟基的溶剂时极易发生分解反应，生成带有酸性基团的副产物，进而干扰电解液中游离酸的测定，因此含有该类添加剂的电解液中游离酸含量的检测是目前品质控制的难点。寻找一种能准确测定含特殊添加剂电解液的游离酸含量的方法，对于电解液品质控制和电池性能有着重要的作用。

目前普遍使用的电解液中游离酸含量的测定方法为HG/T 4067-2015提供的方法，该方法是将试样倒入装有冰水混合物的烧杯中，以氢氧化钠标准水溶液为滴定剂、以溴百里酚蓝为指示剂，通过酸碱中和至终点测定试样的游离酸含量。该方法虽然采用冰水抑制电解液成分的分解，但是无法避免上述添加剂与水反应分解、产生酸干扰测定结果，因此测定游离酸含量的结果不够准确。

专利号为CN 105158407 A的专利公开了一种含LiBOB电解液的游离酸的含量测定方法，其采用四丁基氢氧化铵(Bu₄NOH)的甲醇溶液为滴定剂，采用溴百里酚蓝的甲醇溶液为指示剂，进行电解液中游离酸含量的测定。该方法虽然采用了无水的测试体系、避免了测试体系中水分对测定结果的影响，但是LiBOB等上述添加剂在含-OH的体系中会缓慢分解、产生酸，使得测试结果不够准确。另外，四丁基氢氧化铵试剂价格高，制约了该方法的广泛使用。

[发明内容]

本发明的目的是开发新的测试体系(包括滴定剂的种类、浓度、稀释剂和指示剂等)，确保滴定剂在测定含特殊添加剂的电解液的游离酸含量时，整个体系没有副反应发生，指示剂变色明显，顺利达到滴定终点；同时，测试体系采用的试剂价格便宜，降低测试成本。

本发明采用的技术方案为：

一种含特殊添加剂电解液的游离酸含量的测定方法，该方法中，使用有机碱作为滴定剂、有机溶剂作为稀释剂，并通过指示剂变色来判定终点。

上述方法中，特殊添加剂为任意容易与水或羟基发生反应的有机或者无机化合物。

上述方法中，所述的特殊添加剂为双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、三草酸磷酸锂(LiTOP)、二氟双草酸磷酸锂(LiDFOP)、四氟草酸磷酸锂(LiTFOP)以及含有酸酐的添加剂中的一种或多种任意比例混合。

上述方法中，所述的有机碱为1，8-二氮杂双环[5.4.0]-十一碳-7烯(DBU)或三乙胺(TEA)中的一种或多种任意比例混合。

上述方法中，所述的滴定剂为上述有机碱的标准溶液，稀释剂为碳酸酯、羧酸酯有机溶剂，浓度为0.01～0.1mol/L。

上述方法中，所述的碳酸酯、羧酸酯有机溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或者乙酸乙酯中的一种或多种任意比例混合。

上述方法中，所述的指示剂为溴百里酚蓝(BTB)溶液，溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或者乙酸乙酯中的一种或多种任意比例混合。