一种电池用有机电解液添加剂

1.本发明涉及电化学技术领域，更加具体地说，涉及到一种电池用有机电解液添加剂。


背景技术：

2.电解质是电池的重要组成部分，在电池正负极之间起着输送和传导电流的作用。电解质的选择在很大程度上决定着电池的工作机能，比如电池的比能量，安全性，循环性能，倍率充放电，储存性能等。由此可见，电解质体系的优化与革新也是电池发展的主要研究内容。
3.目前，高能量密度电池使用的电解液主要为有机电解液，但有机电解液表面张力较大。在电池装配注液时，一般采用将电解液置于电池注入口的方式，利用电池在流水线上其他工序的时间任由电解液自行进行灌注，但由于电解液不易渗透，注液速度慢，影响生产。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电池用有机电解液添加剂，通过在有机电解液中添加适宜化合物，可有效降低有机电解液表面张力，增强有机电解液在电池隔膜或电极表面的浸润性，加快有机电解液在电池中的渗透速度。
5.本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现。
6.一种电池用有机电解液添加剂，所述添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。
7.而且，电池用有机电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液。
8.而且，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1。
9.而且，在电池用有机电解液中，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的(v/v)添加量为电池用有机电解液体积的1—15％，优选5—10％。
10.本发明还公开了2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯在提升电池电解液加装性能中的应用。
11.在本发明的技术方案中，使用2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯作为电池用有机电解液添加剂，经测试，可有效降低有机电解液表面张力，增强有机电解液在电池隔膜或电极表面的浸润性，改善电池有机电解液的注液速度，并可有效提升电池组配和生产效率。本发明的电池用有机电解液添加剂以及电池用有机电解液可应用于电池、超级电容器、太阳能电池。
附图说明
12.图1是未添加2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角
测试图。
13.图2是添加1％2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
14.图3是添加5％2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
15.图4是添加10％2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液在隔膜表面接触角测试图。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。需要说明的是，本课题组在前期研究的基础上申请中国发明专利“一种电解液添加剂在提升电池电解液加装性能中的应用”(申请号为2020113249751，申请人为2020年11月23日)，继续进行另一种添加剂的相关测试并全文引用上述发明专利申请，采用接触角测量仪测试了未添加和不同添加量2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯电解液在聚丙烯隔膜表面接触角，如图1-4所示。
17.实施例1：
18.在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中不添加2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为47.9度。
19.实施例2：
20.在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中添加1％体积比的2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为44.6度。
21.实施例3：
22.在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中添加5％体积比的2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为40.3度。
23.实施例4：
24.在电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液(其中碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1)中添加10％体积比的2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯。在聚丙烯电池隔膜表面上测得电解液的接触角为39.3度。
25.根据本发明内容进行工艺参数的调整，均可实现添加不同添加量2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的电解液的制备，经测试，表现出与本发明基本一致的性能。以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，所述添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的1—15％。2.根据权利要求1所述的一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的5—10％。3.根据权利要求1或者2所述的一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，电池用有机电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液。4.根据权利要求3所述的一种电池用有机电解液添加剂，其特征在于，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1。5.如权利要求1或者2所述的一种电池用有机电解液添加剂在提升电池电解液加装性能中的应用。6.如权利要求1或者2所述的一种电池用有机电解液添加剂在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用。7.一种电池用有机电解液在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用，其特征在于，电池用有机电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯的混合溶液，添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的1—15％。8.根据权利要求7所述的一种电池用有机电解液在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用，其特征在于，2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的添加量为电池用有机电解液体积的5—10％。9.根据权利要求7或者8所述的一种电池用有机电解液在电池、超级电容器或者太阳能电池中的应用，其特征在于，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1。

技术总结
本发明公开一种电池用有机电解液添加剂，添加剂为2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯，电池电解液为每升含有1摩尔六氟磷酸锂的碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯混合溶液，碳酸丙烯酯和碳酸二甲酯体积比为1：1，电池电解液中2-甲基-2-丙烯酸-2,2,3,3-三氟丙基酯的使用量为1-15％(v/v)。本发明的技术方案有效改善电池有机电解液的注液速度。有机电解液的注液速度。有机电解液的注液速度。


技术研发人员：单忠强 刘元生 田建华
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2020.11.24
技术公布日：2022/5/31