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鋰電池（Lithium battery）是指電化學(xué)體系中含有鋰（包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物）的電池。

鋰離子電池的基本構(gòu)成包括：正極、負(fù)極、電解液、其他配件等等。鋰離子電池由于具有能量密度高、輸出電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，在電子產(chǎn)品、電動(dòng)汽車、航空航天等領(lǐng)域有著極其重要的應(yīng)用。

在鋰離子電池中最重要的組成部分是電極材料和電解液。其中，鋰電池電解液主要成分介紹：

透明無色液體(>35℃)，室溫時(shí)為結(jié)晶固體。沸點(diǎn):248℃/760mmHg,243-244℃/740mmHg；閃點(diǎn):160℃；密度:1.3218；折光率:1.4158(50℃)；熔點(diǎn):35-38℃；本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。在電池工業(yè)上，可作為鋰電池電解液的優(yōu)良溶劑。

是一種優(yōu)良的極性溶劑。本產(chǎn)品主要用于高分子作業(yè)、氣體分離工藝及電化學(xué)。

無色液體，稍有氣味；蒸氣壓1.33kPa/23.8℃；閃點(diǎn)25℃（可燃液體能揮發(fā)變成蒸汽，跑入空氣中。溫度升高，揮發(fā)加快。）熔點(diǎn)-43℃；沸點(diǎn)125.8℃；溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多數(shù)有機(jī)溶劑；密度：相對(duì)密度(水=1)1.0；相對(duì)密度(空氣=1)4.07；穩(wěn)定性：穩(wěn)定；危險(xiǎn)標(biāo)記7(易燃液體)；主要用途：用作溶劑及用于有機(jī)合成。

溶劑是作業(yè)電解液的根基，又是溶質(zhì)和添加劑的載體。溶劑的性質(zhì)取決于它的成分和分子結(jié)構(gòu)。溶劑分子相互間的作用力決定著溶劑的粘度、蒸氣壓、凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)等。溶劑分子和溶質(zhì)分子間的作用力又影響溶質(zhì)的溶解度和溶劑化程度。同時(shí)，溶劑又是決定作業(yè)電解液運(yùn)用溫度規(guī)模的關(guān)鍵因素之一，對(duì)電解電容器電功能影響極大。

對(duì)作業(yè)電解液用的溶劑有如下基本需求：

電解液高溫長(zhǎng)壽命的影響因素主要有飽和蒸氣壓值、高溫穩(wěn)定性性能、閃火電壓、氧化效能及氧化膜性能等。為保證鋰離子電池產(chǎn)品的高溫長(zhǎng)壽命, 電解液應(yīng)具有如下性能：極低的飽和蒸氣壓會(huì)減少揮發(fā)；非常好的高溫穩(wěn)定性防止高溫性能劣化；較高的閃火電壓是為了防止擊穿；較高的氧化效率能及時(shí)修復(fù)受損的氧化膜來降低漏電流等。

其中，電解液是鋰離子電池高溫長(zhǎng)壽命產(chǎn)品的關(guān)鍵。由于電解液飽滿蒸氣壓取決于溶劑的飽滿蒸氣壓，而有小的飽滿蒸氣壓的電解液，可大大提高電解電容器的壽命。近年來關(guān)于鋰離子電池引發(fā)的火災(zāi)甚至爆炸的報(bào)道已屢見不鮮，主要是由于電解液的蒸氣壓越大，揮發(fā)性越大，由于電池高溫使用過程中，更加快電解液揮發(fā)性能的增大，造成了電池內(nèi)部壓力過大的結(jié)果。因此，鋰離子電池的安全問題引起人們普遍的關(guān)注；同時(shí)安全問題也是制約鋰離子電池向大型化、高能化方向發(fā)展的瓶頸。

在《鋰離子電池電解液的安全性研究進(jìn)展》文章中從電解液的燃燒性能和電池電極材料的熱穩(wěn)定性兩個(gè)角度，分別介紹了無閃點(diǎn)溶劑和阻燃電解液方面的研究狀況，以及電極材料與電解液之間和電解液自身的熱穩(wěn)定性的影響因素和改善其熱穩(wěn)定性的措施。

鋰離子電池最重要的組成部分是電極材料和電解液。鋰離子電池使用易燃的有機(jī)溶劑作為電解液，容易揮發(fā)。它是鋰離子電池發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故主要原因之一。在電池遭到破壞后，有機(jī)溶劑及其蒸汽容易著火引發(fā)火災(zāi)甚至爆炸。此外，鋰離子電池的安全性能還涵蓋電極材料與電解液之間的熱穩(wěn)定性，包括在正常的充放電過程中、甚至在非正常的濫用條件下，電池本身不被破壞的熱穩(wěn)定性能。

在通常狀況下，傳統(tǒng)的己二酸銨/乙二醇加水體系工作電解液基礎(chǔ)上，通過調(diào)整組分，使電解液的沸點(diǎn)提高，蒸氣壓降低，組合成能滿足要求的優(yōu)良電解液，適用范圍從-40~+85℃拓寬到-40~+105℃，且不必加入另外的任何添加劑。

在溶劑方面，單用乙二醇我們認(rèn)為已經(jīng)可以滿足135℃使用要求，但由于使用了氣密性好的丁基膠，我們選擇乙二醇以及其它多元醇類溶劑混合來降低飽和蒸氣壓，更能有效的防止電容器高溫工作時(shí)過早鼓底。

在中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院發(fā)表的《軟包裝鋰離子電池有機(jī)電解液的電化學(xué)行為》一文中制備了軟包裝鋰離子電池，并研究了電解質(zhì)與四種混合溶劑的電解液組成的鋰離子電池。并測(cè)試了電解液的蒸氣壓和電池的高溫貯存性能等。

在文中，作者研究了電解液的電化學(xué)特性。其中，γ-丁內(nèi)酯對(duì)電解液蒸氣壓的影響。提到軟包裝鋰離子電池在338K的溫度環(huán)境下工作時(shí)，電池的厚度變化小，電池安全性好。電池厚度增加值指在經(jīng)過火化后電池厚度基礎(chǔ)上，一定條件下電池的厚度變化值。軟包裝鋰離子電池由于所采用的鋁塑復(fù)合膜質(zhì)地柔軟，很小背壓，既可導(dǎo)致電池嚴(yán)重膨脹。因此，要求電解液在323K以上的溫度環(huán)境中具有更低的蒸氣壓。從而研究如何可以有效降低電解液的蒸氣壓特性。

下圖3為電解液1mol/L LiPF6 EC/DMC(質(zhì)量比1:1)，1mol/L LiPF₆ EC/GBL(質(zhì)量比4:3)和1mol/L LiPF₆ EC/DMC/GBL (質(zhì)量比4:4:3)在273~373K溫度范圍內(nèi)的蒸氣壓。由圖可知，EC/DMC電解液的蒸氣壓值隨著溫度的升高而迅速增大，尤其是當(dāng)溫度高于313K，蒸氣壓的變化速率非常大。EC/GBL與EC/DMC/GBL電解液的蒸氣壓的變化較小，說明這兩種電解液受到的溫度影響較小。

圖3 電解液蒸氣壓與溫度的變化關(guān)系

 a ：1mol/L LiPF6 EC/DMC(質(zhì)量比1:1)

b ：1mol/L LiPF6 EC/GBL(質(zhì)量比4:3)

 c ：1mol/L LiPF6 EC/DMC/GBL (質(zhì)量比4:4:3)

總的來說，做這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究的主要目的就是研究如何才能讓電解液的蒸氣壓越小。因?yàn)殡娊庖旱恼魵鈮涸酱螅娊庖旱膿]發(fā)程度也就會(huì)變大，對(duì)于封裝好的鋰離子電池，尤其在高溫條件下，內(nèi)壓也就會(huì)越大，從而極易會(huì)導(dǎo)致鋰離子電池發(fā)生爆炸情況，同時(shí)也會(huì)減少電池的使用壽命。

電解液一般都是易燃的有機(jī)溶劑，如果其蒸氣壓非常大，很容易就會(huì)揮發(fā)，那么在存貯或使用過程中會(huì)有蒸發(fā)散失，同時(shí)揮發(fā)出的蒸汽和空氣結(jié)合，遇到明火后很容易就會(huì)發(fā)生火災(zāi)或者是爆炸。所以，國(guó)家安監(jiān)總局印發(fā)的關(guān)于《化學(xué)品物理危險(xiǎn)性鑒定與分類管理辦法》及《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書》中對(duì)于?；芬兹家后w分類包裝存儲(chǔ)運(yùn)輸明確規(guī)定了蒸氣壓測(cè)試的必要性。因此，蒸氣壓的測(cè)試是非常有必要的。

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