[发明专利]一种锂离子电池的电解液除水降酸的方法及其锂型分子筛

说明书

技术领域：

本发明涉及锂离子电池电解液技术领域，特别涉及一种锂离子电池的电解液除水降酸的方法，以及该方法中使用的锂型分子筛。

背景技术：

锂离子电池电解液在生产过程中需要使用电子纯级别的原材料，才能保证最终的电解液产品符合使用标准。所以原材料的除杂是最为关键的一步，而这其中水分等杂质是决定产品纯度的关键因素。许多物理方法除杂方法被使用，最经济、最便捷的方法是使用工业级分子筛对各种原材料或电解液除杂。针对不用的有机溶剂或其它材料选择不同类型的分子筛。例如5A分子筛被用来降低碳酸二乙酯的水分，效果是比较明显的，3A分子筛被用来除去碳酸二甲酯中的醇类是比较科学的方法。

使用上述分子筛虽然能够降低水分或其它影响电解液电化学性能的杂质，但是由于分子筛的破损及自身结构，会增加电解液中金属离子的含量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就在于克服目前除水降酸方法所存在的不足，提供一种不会增加电解液中金属离子含量的锂离子电池的电解液除水降酸的方法。

本发明所要解决的另一技术问题就在于提供一种用于锂离子电池的电解液除水降酸的方法中的锂型分子筛。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案，该方法是采用分子筛对锂离子电池电解液中的溶剂、添加剂进行除水、降酸处理，所述的分子筛为锂型分子筛，即将普通分子筛在锂盐溶剂中锂化后得到的锂型分子筛。

进一步而言，上述技术方案中，所述的锂型分子筛锂化过程为：步骤1，配置锂盐溶液，将锂盐加入到有机溶剂中，配置浓度为0.4-1摩尔(优选0.5摩尔)的锂盐溶液；步骤2，将普通的分子筛浸入上述的锂盐溶液中至少24(优选48)小时；步骤3，将分子筛由锂盐溶液中取出，在80摄氏度的温度下减压加热，再在180摄氏度温度下减压焙烧至少1-2小时；步骤4，将分子筛在300摄氏度温度下进行活化(优选的活化时间为2-3小时)，即得到锂型分子筛；上述步骤3至少重复2遍。

上述技术方中，所述的步骤1中锂盐为高氯酸锂，分子式为LiClO₄，其锂盐溶液的浓度为0.5摩尔。

上述技术方案中，所述的步骤3中，分子筛在80摄氏度的温度下减压加热时间为1小时。

本发明是将普通3A、4A、5A等分子筛置于含Li⁺的溶液中，根据离子交换原理，将普通的分子筛进行锂化处理得到锂型分子筛，使用该锂型分子筛对锂离子电池的电解液进行除水降酸时，不仅可以满足除水的要求，又能大大降低因和Li⁺发生离子交换而导致的杂质离子Na⁺、K⁺等的引进，从而不会增加电解液中其它金属离子的含量。

具体实施例

下面结合具体实施例对本发明进行详细表述。

锂型分子筛的制作过程：

步骤1，配置锂盐溶液，将锂盐加入到有机溶剂中，配置浓度为0.4-1摩尔的锂盐溶液。锂盐可选择高氯酸锂，分子式为LiClO₄。有机溶液可选择醇类、苯类有机溶剂，本实施例选择乙醇作为有机溶剂，锂盐溶液的浓度为0.5摩尔。

步骤2，将普通的分子筛浸入上述的锂盐溶液中至少24小时。普通的分子筛可采用3A、4A、5A等分子筛均可，主要根据实际需要选择。本实施例选择4A分子筛，并且在锂盐溶液中浸泡48小时。

步骤3，将分子筛由锂盐溶液中取出，在80摄氏度的温度下减压加热1小时，再在180摄氏度温度下减压焙烧至少1-2小时。此步骤需要重复多遍，确保锂离子嵌入分子筛中。

步骤4，将分子筛在300摄氏度温度下进行活化，时间为2-3小时，即得到锂型分子筛。

以下为利用上述锂型分子筛对电解液中溶剂、添加剂进行除水降酸的实施例。

实施例1

对氟代苯进行处理。氟代苯是锂离子电池电解液中的添加剂，可改善电池的循环性能和提高电池的安全性。本实施例中选用的氟代苯为纯度为99.95％，水分84ppm。

处理过程为：取上述氟代苯500g，加入5％的上述制备的锂型分子筛，于25℃环境条件下处理3小时，处理后水分为9.3ppm(采用Metrohm KF-831型(瑞士万通)库仑水分测试仪测定)，金属离子使用原子吸收方法均未检出。

实施例2