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锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验 磷酸三甲酯

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-9-7 11:10:37
锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:本文研究了TMP、TEP、TBP、TPP、TCEP及新型阻燃剂甲基磷酸二甲酯(DMMP)的加入对普遍使用的电解液1mol/LLiPF6+EC/DMC/EMC的阻燃性能和阻燃机理。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:阻燃剂的提纯 TMP、TEP、TBP、TCEP和DMMP均采用减压蒸馏后结合分子筛吸附的方法提纯至纯度(质量分数)99.9%,TPP采用重结晶提纯至99.9%(分析所用气相色谱仪为GC-14C,日本岛津)。电解液中水和酸(HF)含量均低于20 10-6,分别用KarlFisher水分测定仪KF831和全自动电位滴定仪798GPTTitrino (瑞士万通)测定。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:自熄时间的测试。结合文献报道测量方法制定自熄时间测量方法如下:以玻璃棉为原料制成直径为5mm的玻璃棉球,称重并安置在折成!O∀形的细铁丝上,用注射器分别取出不同比例的电解液注在玻璃棉上迅速点燃,并称出前后注射器的质量,记录点火装置移开后至火焰自动熄灭的时间。该时间被称为自熄(Self-extinguis hingtime,简称SET)。以单位质量电解液的自熄时间为标准,比较不同阻燃电解液的阻燃性能。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:为了研究阻燃添加剂含量对锂离子蓄电池电解液可燃性的影响,测试了含不同浓度的阻燃添加剂锂离子蓄电池电解液的SET,每种不同电解液样品的SET至少测8次,取其平均值,并以单位质量电解液的SET的平均值对阻燃添加剂的浓度作图。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:随着阻燃剂加入的量的不断增加,电解液的SET急剧下降,电解液的可燃性迅速降低,表明阻燃剂都具有一定的阻燃效果。其中DMMP与TEP、TMP、TCEP、TBP、TPP相比,具有更好的阻燃性能,当阻燃剂浓度都为40%时,DMMP的自熄时间为0s,其他几种阻燃剂的自熄时间分别为8s,19s,10s,16s,16s,而阻燃剂的应用虽然能提高锂离子电池的安全性能,但往往随着阻燃剂的加入容量也有所损失,因此本论文选用添加5%的阻燃剂考察对电解液的阻燃性能和电化学性能的影响,当浓度都为5%是,DMMP的自熄时间为30s,其他几种阻燃剂的自熄时间分别为55s,51s,42s,49s,47s。因此可以看出,在相同浓度下,DMMP具有更好的阻燃效果。


TMP原材料是三氯氧磷与甲醇在碳酸钾存在下反应生成。同时反应生成磷酸二甲酯钾盐,则用硫酸二甲酯反应生成。粗产品经水洗、脱色、脱水、减压蒸馏得成品。原料消耗定额:三氯氧磷1094kg/t、甲醇686kg/t。


锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:阻燃机理的研究。磷酸酯本身都是不燃的的含磷化合物,受热时易热解形成 的气态产物中含有PO,PO可以捕获碳酸酯溶剂燃烧链支化反应的主要成分H,由于H不足,碳酸酯溶剂燃烧链支化反应就会受到抑制从而使电解液的可燃性降低。显然,磷酸酯在气相中的含量对电解液的可燃性有显著的影响。磷酸酯在电解液中的浓度越大,PO在气相中的含量也越高,阻燃效果就越好。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:通过对阻燃剂TMP、TEP、TBP、TPP、TCEP和DMMP的阻燃 性能的测试,结果表明:当添加相同浓度的阻燃剂时,DMMP与TMP、TEP、TBP、TPP、TCEP相比,具有更好的阻燃性能,当阻燃剂浓度都为40%时,DMMP不能被点燃,其他几种阻燃剂的自熄时间分别为8s,16s,当阻燃剂的浓度都为5%时,DMMP的自熄时间为30s,TEP、TPP的自熄时间分别为55s,47s。因此可以看出,在相同浓度下,DMMP具有更好的阻燃效果。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:大量的技术研究使阻燃母粒成为高科技、高技术型的产品。阻燃母粒经过特别的工艺和原料组合,阻燃效率要比使用阻燃剂粉料大大提高,添加量的减少使得其比直接使用粉料更能降低成本,制品机械性能也更好。

锂离子电池阻燃剂的阻燃性能实验:为确定锂离子电池正、负极材料对TCPP是否稳定,将电极材料LiCoO2和MCMB分别在含5%TCPP的1mol/LLiPF6/EC+DMC电解液中进行循环伏安扫描,TCPP对MCMB和LiCoO2有较好的电化学稳定性,不影响材料的电化学性能,可作为电池的阻燃剂。

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