DB13T 5983-2024 锂离子电池电解液生产中清洗处理及清洗剂循环利用

ICS29.220CCSL9013DB13/T5983—2024I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规本文件由廊坊市市场监督管理局提出。本文件起草单位：廊坊市香河昆仑新能源材料股份有限公司。本文件主要起草人：郭营军、李新丽、孙春胜、杨欢、张和平、顿温新。DB13/T5983—20241本文件规定了锂离子电池电解液生产中清洗处理及用后清洗剂收集、检测、精馏和循环利用。本文件适用于锂离子电池电解液生产中清洗处理和清洗剂循环利用。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T6283化工产品中水分含量的测定卡尔.费休法(通用方法)GB/T6678化工产品采样总则GB/T6680液体化工产品采样通则GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T9722化学试剂气相色谱法通则GB/T23942化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则GB/T26125电子电气产品六种限用物质(铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚)的测定GB/T33107工业用碳酸二甲酯SJ/T11723锂离子电池用电解液3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。精馏精馏是利用混合物中各组分挥发度不同而将各组分加以分离的一种分离过程，常用的设备有板式精馏塔和填料精馏塔。全回流全回流时的回流比R等于无穷大。此时塔顶产品为零，通常进料和塔底产品也为零，即既不进料也不从塔内取出产品。显然全回流操作对实际生产是无意义的。但是全回流便于控制，因此在精馏塔的开工调试阶段及实验精馏塔中，常采用全回流操作。4清洗清洗剂的选用生产中清洗剂通常采用电解液中常用的溶剂成分碳酸二甲酯或碳酸甲乙酯。设备清洗4.2.1生产不同型号电解液的搅拌釜在每次产品生产结束后，或者搅拌釜72h以上未使用，都需要使用清洗剂进行多次清洗，每次清洗后的废清洗剂取样分析，直到清洗后清洗剂的水分、酸度、纯度及金属离子含量达到规定的标准（见表1完成设备清洗，清洗剂取样应该符合GB/T6678和GB/T6680的要求。4.2.2锂离子电池电解液生产中清洗剂的技术参数应符合表1的规定。2游离酸b(以HF计)mg/kg钠(Na)铁(Fe)钙(Ca)铅(Pb)铜(Cu)锌(Zn)镍(Ni)铬(Cr)a)温度：(18～30)℃;DB13/T5983—202436.3.3测试采用GB/T6283的方法进行测试。6.3.4结果处理取两次平行试验测定值的算术平均值作为检测结果。平均试验测定值的绝对差值应小于《5mg/kg。游离酸的测定6.4.1测定方法采用SJ/T11723中的冰水化学滴定法进行测定。6.4.2仪器设备所需仪器设备如下：a)电子天平：最小分度值1mg；b)碱式滴定管：10mL，最小分度值为0.01mL；d)三角瓶：250mL。6.4.3结果处理取两次平行试验测定值的算术平均值作为检测结果。平均试验测定值的绝对差值应≤5mg/kg。清洗剂纯度含量的测定6.5.1方法提要采用GB/T9722的气相色谱法，在选定的色谱条件下，试样经气化通过色谱柱，使其中的各组分分离。用氢火焰检测器检测，以面积归一化法计算碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的含量。6.5.2分析步骤6.5.2.1碳酸二甲酯含量、碳酸甲乙酯含量的测定依照GB/T33107中的方法进行测定。根据各组分色谱峰面积，采用面积归一化法定量。6.5.2.2碳酸二甲酯含量结果计算碳酸二甲酯的质量分数W1，数值以%表示，按式（1）计算：W1=(100−3)…………………（1）A——碳酸二甲酯的色谱峰面积；Ai——组分i的色谱峰面积；W3——试样中水的质量分数的数值。取两次平行测定结果的算术平均值为报告结果。6.5.2.3碳酸甲乙酯含量结果计算碳酸甲乙酯的质量分数W1，数值以%表示，按式（2）计算：W1=(100−3)…………………（2）A——碳酸甲乙酯的色谱峰面积；Ai——组分i的色谱峰面积；W3——试样中水的质量分数的数值。取两次平行测定结果的算术平均值为报告结果。DB13/T5983—20244金属杂质含量的测定化学试剂电感耦合等离子体原子发射光谱法通则，并按照附录A进行。限用物质含量的测定锂离子电池用电解液中限用物质含量的测定应按照GB/T26125进行。7用后清洗剂精馏精馏设备间歇式精馏塔。精馏7.2.1检查进料阀、出料阀及其他设备处于正常状态。7.2.2接到开车通知后，打开进料阀，启动精馏操作。7.2.3在回流稳定1h后在回流处取样分析精馏后清洗剂的技术指标，当各项指标满足表1时，开始采出，每隔1h取样测试，并填写产品测试记录表。8循环利用精馏后的清洗剂，经过分析检测，各项技术指标满足表1要求时，可以返回用于设备和包装桶的DB13/T5983—20245K、Na、Fe、Ca、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的测定电感耦合等离子体发射光谱法A.1范围本附录规定了利用电感耦合等离子体发射光谱法测定锂离子电池用电解液中K、Na、Fe、Ca、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr含量的方法。本附录适用于锂离子电池用电解液中K、Na、Fe、Ca、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr含量的测定，推荐测定元素的浓度范围为0.01mg/kg～10mg/kg。A.2方法提要样品由载气（氩气）引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶的形式进入等离子体中，在高温和惰性气体氛围中，其中被激发的原子、离子释放出很强的特征电磁辐射，根据不同元素具有不同的辐射谱线和辐射谱线的强弱与元素浓度呈正比的关系进行定量。A.3仪器设备所需仪器设备如下：a)电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）：配置一整套耐氢氟酸的进样体系；b)电子天平：最小分度值为0.1mg；c)实验用塑料瓶：材质耐氢氟酸腐蚀。A.4试剂所需试剂如下：b)气体：液氩，纯度不低于99.999%；净化压缩空气或其他仪器要求的气体；c)多元素混合标准溶液：K、Na、Fe、Ca、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的浓度为100mg/kg,也可以使用其他浓度的标准溶液；e)硝酸：优级纯；f)乙醇/水溶液：V乙醇︰V水=1︰2，加A.5分析步骤A.5.1样品制备取适量待测样品到洁净的塑料瓶中，用乙醇/水溶液稀释20倍。乙醇/水溶液为空白溶液。注：样品的稀释倍数可根据样品中待测元素的含量做适当调整。A.5.2工作曲线系列标准溶液制备工作曲线系列标准溶液的浓度依次为0mg/kg、0.1mg/kg、0.15mg/kg、0.2mg/kg和0.25mg/kg。准确称取适量的多元素混合标准溶液分别加入5个洁净的塑料瓶中，用乙醇/水溶液稀释到以上浓度，注：工作曲线系列标准溶液的浓度范围和绘制工作曲线的点数可根据各仪器的状况和样品中待测元素含量做适A.5.3仪器分析A.5.3.1根据仪器要求，选定待测元素的特征谱线波长（见表A.1选择标准加入法。DB13/T5983—20246表A.1各元素特征谱线波长波长nm钠（Na）铁（Fe）钙（Ca）铅（Pb）铜（Cu）锌（Zn）镍（Ni）铬（Cr）A.5.3.2在仪器正常工作条件下依次测试工作曲线系列标准溶液，以特征谱线强度为纵坐标，以浓度为横坐标，绘制标准工作曲线（线性相关系