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电池粘结剂的性能要求及特点

编辑:广州松柏化工有限公司时间:2019-05-17

  锂电池浆料是一种复杂的多相混合非牛顿流体。所述正极浆料由活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂组成。目前市场上销售的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。导电剂主要有炭黑、碳纳米管、导电石墨等。粘结剂分为水体系和油体系。粘合剂,相应的溶剂是水基去离子水和油基NMP溶剂。
  所述负极浆料是通过混合诸如活性材料、导电剂、粘合剂、增稠剂和溶剂去离子水等多相材料制备的。负极的活性物质主要是各种类型的石墨、硅碳负极,导电剂与正极导电剂(炭黑、碳纳米管、VGCF等)相似。目前,市面上的负极粘结剂一般选择一种环境友好的无水粘结剂。如CMC、SBR、LA132等。当负极材料为钛酸锂时,通常从油基PVDF中选择粘结剂,并使用NMP作为溶剂。
  所述的活性材料、导电剂和溶剂与所述金属电极无附着力,因此所述极片不能制成锂电池。粘结剂是浆料中的重要组成部分,粘结剂将各种颗粒结合在一起,形成与金属箔紧密结合的胶粘剂浆料。良好的粘结剂不仅有助于提高电池的能量密度,而且对电池的内阻有显著的影响,对电池的电化学性能也有重要的影响。
  从极片加工的角度对电池粘结剂的性能要求主要有:
  料浆粘度可长期保持。它不会因泥浆的放置而引起沉降和破坏。
  可以溶解形成高浓度的溶液,而且所需的汽化热很低。
  碾压时容易成型且不会反弹。
  具有灵活性,在电极断裂时不会形成碎片。
  粘结剂不仅与锂电池的制造工艺有关,而且对锂电池的电化学性能有重要影响。从电池性能的角度来看,电池粘结剂必须具有以下特性:
  能很好地维持生物的状态。
  它对金属箔具有良好的附着力,不会因电解液和充放电而剥落金属箔。
  在较宽的电压范围内具有良好的电化学稳定性。
  具有较高的熔点和较低的溶胀比。即使在高温下,粘结剂和活性物质的结合结构也需要保持稳定。粘结剂通常存在溶胀现象,当溶胀超过一定程度时,活性物质与集电体之间的电导率会受到影响,电池容量会衰减,因此有必要控制溶胀度。
  具有良好的离子输运和电子导电性。