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环境法规对电解液添加剂开发的一点提示

已有 5843 次阅读 2014-1-7 12:00 |个人分类:锂电电解液|系统分类:科研笔记| 锂离子电池, 电解液, 环境管制物, SVHC

电解液的添加剂开发目前涉及化合物众多,考虑到环境法规的限制,在此作一点讨论或许对同行有益。


涉及的法规;欧盟 ROHS 指令、WEEE 指令、欧洲包装指令、中国 ROHS 指令、欧盟 REACH 法规


一般而言,含镉、铅、汞、铬这类金属化合物不会在电解液添加剂中用到,我们是锂的溶液,金属杂质是极力避免的,所以这些化合物不在考虑之列。但对非金属元素,如砷化合物大家很少碰,其它的往往大家顾虑少一些。事实上,也是有规定的。


  • 欧盟指令限值要求,氯、溴元素单项小于900PPM,合计小于1500PPM

    此项表明,含氯化合物、含溴化合物作为添加剂,基本上已经无法使用了。这对于阻燃添加剂的开发影响不小。我看到不少申请的专利中和含氯的磷酸酯如三(2-氯乙基)磷酸酯(115-96-8,已列为SVHC No.28)或类似的来阻燃的想法,基本上因为这一条而“被失效”了。以前有过报道的如氯代碳酸乙烯酯作为添加剂,也死于此条规。含溴的化合物因为稳定性不够,目前倒也少有人选择,即使有,往往也是一些非常初期的或者不够严肃的研究工作。


  • 蒽类衍生物或化合物(第一批15种SVHC)

    好在目前添加剂基本上没有涉及此类化合物。或许有些过充添加剂的测试会涉及到,但无商业化应用,实际影响不大

  • 邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸丁苄酯等。

    这类化合物多是塑化剂,受到管制。所以,邻苯二甲酸酯也应列入不宜开发的范围。

  • 钴盐、铬盐也部分被禁止,原因很容易理解,重金属。

  • 溶剂类:乙二醇单甲醚,乙二醇单乙醚被禁(因为含有羟基不在电解液材料之列)。乙二醇乙醚乙酸酯。N-甲基吡咯烷酮、乙二醇二乙醚)、乙二醇二甲醚(又名 1,2-二甲氧基乙烷)、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚N,N-二甲基乙酰胺(DMAc )、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺。

    这里头有些是SVHC,有些是公众评议的物质。这部分平时作为溶剂使用问题不大,但避免作为原料或污染物进入到电解液中。DMAc还曾经有人用它作为低温型添加剂,现在看来是不行的。

  • 全氟十一烷酸到全氟十四烷酸(206-803-4)、全氟辛酸铵、全氟辛酸。

    这部分全氟化合物,多年前我曾考虑过用作表面活性剂或润湿剂,特别是全氟辛酸锂,用量比较低时其含量达不到管制水平。但为避免今后的管制更严,还是放弃为宜。

  • 个别应该注意的:2,4-二硝基甲苯、丙烯酰胺、碳酸钴、呋喃、环氧丙烷、硫酸二乙酯、硫酸二甲酯。



    这里有个故事,电解液行业常用到硫酸乙烯酯作为添加剂,但不知道硫酸乙烯酯有没有可能和碳酸二甲酯之类交换而生成硫酸二甲酯呢?我咨询过几位专家,但没有给出明确的答案,后期我会安排实验验证一下这个问题。


以上列出的内容并不是完整的管制物列表,仅作为对这些环境法规约束性对我们这个行业可能的影响,从现在的情况看,影响不大,但个别品种需要引起注意, 以免踩到环境管制物这一地雷。



名词解释:SVHC - substances of very high concern 高度关注物质



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