|
|
|
鋰離子電池阻燃劑安全性 磷酸三甲酯
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-9-29 0:26:51 |
鋰離子電池的電解質(zhì)大多為有機液體電解質(zhì)，由有機溶劑和導(dǎo)電鋰鹽組成。常用的有機溶劑為烷基碳酸酯類化合物，如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二乙酯（DEC）和碳酸甲乙酯（EMC）等。由于這些有機溶劑的閃點都很低，使鋰離子電池的電解質(zhì)溶液（電解液）極易燃燒。盡管電池配有保護電路、安全閥和正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）等，但也不能完全避免這些有機溶劑出現(xiàn)泄漏、燃燒甚至爆炸的情況。鋰離子電池阻燃劑的加入可以使易燃有機電解液變成難燃或不可燃，降低電池放熱值和電池自熱率，同時也提高電解液自身的熱穩(wěn)定性，因而是一種簡單實用的技術(shù)方法。鋰離子電池阻燃劑安全性是未來重要的研究課題。
大容量鋰離子動力電池商業(yè)化的主要障礙就是鋰離子電池阻燃劑安全性問題，尤其是在濫用(如熱沖擊、過充、過放、短路等)狀態(tài)下，電池往往存在著火、爆炸等安全隱患。所以需在電解液中加入阻燃添加劑以提高電池的安全性能，使電池在濫用狀態(tài)下不產(chǎn)生燃燒和爆炸。
有機磷系化合物是近年來研究最多的一類阻燃添加劑，例如烷基磷酸酯類、苯基磷酸酯類和環(huán)狀磷腈類等。這些化合物常溫下大部分呈液態(tài)，與非水介質(zhì)有一定的互溶性，是鋰離 子電池電解液重要的阻燃添加劑。以往報道的有磷酸三甲酯（TMP）、磷酸三乙酯（TEP）、磷酸三苯酯（TPP）和磷酸三丁酯（TBP）等，磷腈類有六甲基磷腈（HMPN）。
環(huán)狀的碳酸酯、羧酸酯和亞硫酸酯相對于線性的碳酸酯、羧酸酯和亞硫酸酯，具有沸點和閃點高的特點;當(dāng)電解液中以環(huán)狀高沸點、高閃點的溶劑為主體溶劑時，電解液的閃燃點會相應(yīng)的提高，因此，許多研究者嘗試采用沸點和閃點高的有機溶劑取代沸點、閃點低的線性碳酸酯與羧酸酯類溶劑，以提高電解液的安全性能。
阻燃添加劑可使易燃的有機電解液變成難燃或不可燃的電解液，降低電池的放熱值和自發(fā)熱，增加電解液自身的熱穩(wěn)定性，避免電池在過熱條件下的燃燒或爆炸。研究鋰離子電池阻燃劑是近幾年來鋰離子電池添加劑研究的重要方向。
目前研究的氟代溶劑包括氟代環(huán)狀碳酸酯、氟代鏈狀碳酸酯及烷基全氟代烷基醚。鋰離子電池阻燃劑阻燃元素氟代環(huán)狀碳酸酯具有較好的穩(wěn)定性，高的閃點和高的介電常數(shù)，能很好地溶解鋰鹽并與其他溶劑互溶。向電解液中添加這類有機溶劑，不僅具有一定的阻燃效果，還有利于提高溶劑分子在炭負極界面的還原電位，優(yōu)化負極界面SEI膜的性質(zhì)，改善電解液與炭負極間的相容性。
磷酸三甲酯(TMP)
Cas號：512-56-1
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標：無色透明液體，含量≥99.5%，水分≤0.2，酸值≤0.02，色 度≤20
退稅：目前磷酸三甲酯(TMP)退稅為9%
原材料：三氯氧磷與甲醇在碳酸鉀存在下反應(yīng)生成磷酸三甲酯。
屬于幾類危險品：目前磷酸三甲酯(TMP)屬于普貨出口，不是危險品。
如果需要磷酸三甲酯(TMP)英文版COA和MSDS資料,請點擊 Trimethyl Phosphate
包裝方式：凈重200KG/鍍鋅鐵桶(一個小柜打托裝16噸)、1000KG/IB桶（一個小柜裝18噸）或23噸ISOTANK。
鋰離子電池安全性問題的產(chǎn)生可分為兩個情況，一是封閉的鋰離子電池體系未被破壞；二是封閉的鋰離子電池體系已經(jīng)被破壞，即鋰離子電池中的有機溶劑已經(jīng)泄漏，并與空氣相接觸。在第一種情況中，由于無其它外界條件的參與，鋰離子電池中熱量的產(chǎn)生只可能與電極和有機電解液相互作用有關(guān)。在一些事故狀態(tài)下，如高溫、過充電、針刺穿透以及擠壓等情況下，導(dǎo)致電極和有機電解液的強烈相互作用，如有機電解液的劇烈氧化、還原或正極分解產(chǎn)生的氧氣進一步與有機電解液反應(yīng)等，這些反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱量如不能及時散失到周圍環(huán)境中，必將導(dǎo)致熱失控的產(chǎn)生，最終導(dǎo)致電池的燃燒、爆炸。
鋰離子電池阻燃劑安全性很重要，通過改變有機電解液的配方，在不影響電池其它性能的前提下，增進電極／有機電解液界面的穩(wěn)定性，降低有機電解液對電極的反應(yīng)活性，降低有機電解液的可燃性，顯然是解決這一問題的較好方法。對第二種情況而言，通過有機電解液配方的改變，制造出在空氣中完全不燃的有機電解液也是解決這一問題的簡單易行的途徑。
鋰離子電池電解液阻燃添加劑最早源于高分子聚合物阻燃劑的研究。由于被阻燃物質(zhì)的存在狀態(tài)不同，其阻燃機制與高分子材料的阻燃機制也有所不同。目前為人們普遍接受的鋰離子電池電解液阻 燃添加劑的作用機制是自由基捕獲機制。
有機磷化物阻燃劑主要包括一些烷基磷酸酯、烷基亞磷酸酯、氟化磷酸酯以及磷腈類化合物。這些化合物常溫下是液體，與非水介質(zhì)有一定的互溶性，是鋰離子電池電解液重要的阻燃添加劑。烷基 磷酸酯如磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯 (TEP)、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三苯酯 (TPP)、二甲基甲基膦酸酯(DMMP)、亞丙基 磷酸乙酯(EEP)，磷腈類化合物如六甲基磷腈 (HMPN)，烷基亞磷酸酯如亞磷酸三甲酯(TMPI)、三2(2，2，22三氟乙基)亞磷酸酯(TTFP)，氟化磷酸酯如三2(2，2，22三氟乙基)磷酸酯(TFP)、二2(2，2，22三氟乙基)2甲基磷酸酯(BMP)、(2，2，22三氟乙基)2二乙基磷酸酯(TDP)、苯辛基 磷酸鹽(DPOF)[14] 等都是良好的阻燃添加劑。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
磷酸三苯酯 http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
