含锂电解液的密度测量

阅读: 评论:0

关于:锂离子电解液生产商,汽车行业电池生产商,以及其他用到锂离子电解液的行业
溶解于有机溶剂中的锂离子电解液的密度,在生产过程以及成品中,都可以被监控。.不管对于电解液生产商还是蓄电池制造商而言,密度测量都意味着快速、可靠并且高效的
质量控制。
1 含锂电解液和汽车市场
锂离子蓄电池(通常也被称为锂离子二次电池),因为其较高的能量密度,而成为了电动汽车(图1)最常见的能量来源。
这种可充电电池由一系列电池组构成,每个电池都有两个电极,Li+携带正电荷。
含锂离子电解液的蓄电池是替代内燃机的解决方案。这种电池不仅可以用于汽车,还可以用在各种需要用电的设备中,比如手机、平板电脑、数码相机或手电筒。
许多因素导致了蓄电池市场的增长。这其中比如大众越来越多地选择电动车来减少碳排放,以及对替代能源越来越感兴趣。最重要的是,汽车销售的不断增长催生了替换电池需求的增长。
2锂电池中电解液扮演的角
在各种电池以及蓄电池中,电解液都扮演着重要角。锂离子可以在阳极和阴极之间移动。最常用的锂盐是LiPF6,也会用到LiBF4。
与水接触的时候,锂的反应活性很高。这就是为什么要用无水的锂盐以及有机溶剂,有时还会加一些添加剂。
3关于电化学的一些知识
每块电池都有两个电极——一个阴极,一个阳极,加电解液(通常由溶剂和锂离子构成,这样电荷就可以在两个电极间移动)。
锂盐产生Li +
,并在电极之间传递电荷。阳极的材料通常是石墨,阴极材料通常是LiMO 2,M 可以是Ni ,Mn ,Co ,NMC 或这些金属的组合,比如LiNi 1/3Mn 1/3Co 1/3O 2。电极处的锂原子会转变成离子,并在电极间移动,释放或接受电
子(e -),完成充放电。电池中的反应见图2。
4
锂离子电解液的密度测量
锂离子蓄电池中的锂盐溶解在有机溶剂中,如碳酸乙烯酯(EC ),碳酸二甲酯(DMC ),碳酸二乙酯(DEC )或碳酸甲乙酯(EMC )。 表1总结了它们的一些性质。
表1.一些锂离子电解液常用溶剂的性质
性质 EC  DMC  DEC  EMC
化学式
挂裤架
C 3H 4O 3
C 3H 6O3
C 5H 10O 3
C 4H 8O 3
分子量
88.062
90.078
118.132
104.10
[g/mol]
White to
Clear
Clear
外观冰箱模具
yellow
colorles s  Liquid
甲烷制氢
liquid
solid    liquid
密度 [g/cm³]
1.32
1.07
碳氟化钾
.
975
1.01
(40 °C)
(20 °C)
(25 °C)*
(20 °C)
*
Sigma-Aldrich
在锂离子蓄电池中,碳酸酯混合物作为非水电解质,有时候会加入一些添加剂来提升性能,例如提升表面张力。组成不同,密度也不同。
kuse006
在充放电过程中,锂离子蓄电池的电解液密度不变。所以,
可以通过测量密度,来确定电解液的组成是否符合要求以及规范。
锂离子电解液通常含有两种或两种以上表1中的溶剂。不同电解液的密度值见表2.
表2. 各种1 mol/L LiPF 6溶液的密度 从图3中,可以更直观地看出不同成分电解质的密度。
因此,也可以通过测量密度,来确定电解液类型。
5 根据不同需求选择合适的仪器 5.1 DMA 35
便携式密度计DMA 35(图4)是现场测量的最佳选择。
DMA 35测量准确度为± 0.001 g/cm³,重复性标准偏差为± 0.0005 g/cm³。
5.2 DMA 501和DMA 1001
坚固的实验室单机密度计DMA 501和DMA 1001(图5),具有U 型管可视和进样检查功能,并且可以在全量程内做粘度补偿,准确度分别是± 0.001 g/cm³和± 0.0001 g/cm³,重复性标准偏差分别是± 0.0002 g/cm³ 和± 0.00005 g/cm³。
5.3 DMA 4100/4500/5000 M
DMA M 密度计家族(图6)是密度测量的最佳选择,并且可以搭配自动进样器使用。DMA 4100 M ,DMA 4500 M 和DMA 5000 M 的测量准确度分别是0.0001 g/cm³,0.00005 g/cm³和0.000007 g/cm³。
ingan6 着眼未来
未来会有越来越多的质量参数要测试,DMA M 因为可以与其他仪器(如粘度计)联用,并且所有参数可以同时测量。需要高通量测量时,还可以搭配自动进样器。因此,DMA M 将会成为最佳选择。
7 密度测量的好处
当测量上面的电解液时,密度测量的好处显而易见:  ·原材料以及成品密度质控
·快速检测,确保浓度符合要求

本文发布于:2023-07-18 16:04:53,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/2/182043.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电解液   密度   测量   蓄电池   电池   电极
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2022 Comsenz Inc.Powered by © 369专利查询检索平台 豫ICP备2021025688号-20 网站地图