[发明专利]一种测定和评价锂电池电解液燃烧性能的方法

说明书

本发明公开了一种测定和评价锂电池电解液燃烧性能的方法，将吸附有电解液的玻璃纤维束两端固定，保持水平，将其一端点燃，记录火焰从一端烧到另一端的时间，代入公式中计算单位质量电解液的点燃速率；测量燃烧火焰的最高高度；记录火焰从点燃到全部熄灭的时间，代入公式中计算单位质量电解液的燃烧时长；综合比较上述三个量化参数，评价待测锂电池电解液的燃烧性能。本发明方法提出了燃烧火焰的最高高度、单位重量电解液的点燃速率和单位重量电解液的燃烧时长这三个可量化参数的测定方法，实现了电解热燃烧性定量化的检测，可用于比较不同类型电解液的燃烧性能。

技术领域

本发明涉及一种测定和评价锂电池电解液燃烧性能的方法。

背景技术

身处信息时代，人们对各类便携式及动力储能器件和设备的需求越来越高，锂电池已成为必不可少的元件。近年来，手机爆炸、电动汽车起火事件频繁发生，这些锂电池引起的安全事故严重威胁着消费者的财产和人身安全。

电解液作为锂电池的关键组成材料之一，一直是研究者们考虑电池安全性隐患的着眼点。锂电池用电解液大多数为高活性有机易燃物，当电池热量产生速度大于散热速度时，就有可能出现安全性问题从而引发安全事故。同时，当遇到滥用情况时，电池内部电解液在电极表面形成的固体电解质界面膜(SEI膜)分解，导致电解液在电极表面大量分解放热致使电池温度升高，是引发电池热失控的根本原因。

贫锂态正极的热分解放热，将进一步引发电解液的分解、电压的升高，加剧了电池内部的热量积累，促进了电池热失控的发生。电解质的热分解导致的电解液分解放热进一步加快了电池的温升。由于液态电解液存在流动性和易燃烧的特点，一旦电池短路生产大电流并产生火花，电解液就会迅速被引燃。

随着锂电池技术不断提高，具有耐氧化性、阻燃性等性能的新型功能性电解液不断被研发出来，但是对于电解液的检验检测方法并未随之快速发展。

国内锂离子电池电解液的现行及正在拟定中的产品及检测标准和方法包括《GB/T19282-2014六氟磷酸锂产品分析方法》、《HG/T 4066-2008六氟磷酸锂和六氟磷酸锂电解液第1部分:六氟磷酸锂》、《HG/T 4067-2008六氟磷酸锂和六氟磷酸锂电解液第2部分：六氟磷酸锂电解液》、《SJ/T 11568-2016锂离子电池用电解液溶剂》、《SJ/T 11723－2018锂离子电池用电解液》、《锂离子电池电解液中水分含量测试方法》、《锂离子电池电解液中金属杂质含量测试方法》、《锂离子电池用六氟磷酸锂规范》、《锂离子电池用高氯酸锂规范》、《锂离子电池用四氟硼酸锂规范》、《锂离子电池用双草酸硼酸锂规范》、《锂离子电池用二氟草酸硼酸锂规范》、《锂离子电池用双氟磺酰亚胺锂规范》、《锂离子电池用双三氟甲基磺酰亚胺锂规范》、《锂离子电池用碳酸亚乙烯酯》和《锂离子电池用1,3丙烷磺内酯》，主要以锂离子电池电解液内溶剂或者产品化学成分及含量检测为主，具体包括了六氟磷酸锂含量、DMC不溶物含量的测定、水分含量、游离酸含量、硫酸盐含量、氯化物含量、铁含量、钾含量、钠含量等参数。

现行的检测方法和标准缺乏对于电解液燃烧性能的检测，从而导致无法正确、客观、有效的评价新型电解液的安全性能，严重影响产业发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定和评价锂电池电解液燃烧性能的方法，实现电解液燃烧性的量化测评。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种测定和评价锂电池电解液燃烧性能的方法，包括以下步骤：

(1)称取一定质量的锂电池电解液，采用彻底烘干的玻璃纤维束为燃烧载体，将玻璃纤维束浸没在电解液中，将吸附有电解液的玻璃纤维束的一端提起，直至无电解液滴落；再次称量电解液的质量，计算后得出玻璃纤维束上所吸附的电解液的质量；