Banner

行业知识

首页 > 行业知识 > 内容

锂电池粘结剂性能比较

编辑:广州松柏化工有限公司时间:2019-08-15

      锂电池浆料是一个复杂的多相混合非牛顿型流体。正极浆料由活物质、导电剂、粘结剂及溶剂组成。目前市场化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等产品,导电剂主要有炭黑、碳纳米管、导电石墨等,粘结剂分为水系和油系粘结剂,对应的溶剂有水系的去离子水和油系的NMP溶剂。

       负极浆料由活物质、导电剂、粘结剂、增稠剂及溶剂去离子水等多相物质混合制成。负极活物质主要是各类型的石墨、硅碳负极,导电剂和正极导电剂种类差不多(炭黑、CNT、VGCF等),目前市场上负极粘结剂一般选择对环境无污染的水系粘结剂如CMC、SBR、LA132等。当负极材料采用钛酸锂时,粘结剂一般选择油系的PVDF,用NMP来作溶剂。

       活物质、导电剂、溶剂对金属电极没有粘附性,故无法做成极片用于制备锂电池。粘结剂是浆料中重要的组分,粘结剂将各种颗粒粘接在一起,形成了具有粘附性的浆料,将其与金属箔紧密粘接在一起。好的粘结剂,不仅有利于电池能量密度的提高,对于电池内阻也有明显的降低作用,对电池的电化学性能也具有重要的影响。

从极片加工角度对粘结剂的性能要求主要有以下几点:

1.能够长时间维持浆料粘度保持不变。不会因为浆料放置导致其沉降,失效。

2.可溶解形成高浓度溶液,所需的汽化热较低。

3.碾压时容易成型且不会反弹。

4.具有柔性,在电极破裂时不会形成碎片。

粘结剂不仅关乎锂电池的制造工艺,而且对锂电池的电化学性能有着重要的影响,从电池性能角度来讲需要粘结剂具有这样的特点:

1.能够很好的保持活物质的状态。

2.与金属箔具有良好的粘结性,不会因为电解液和充放电使用而剥离金属箔。

3.在较宽的电压范围内有良好的电化学稳定性。

4.具有较高的熔点和较低的溶胀率。即使在高温下,粘结剂与活物质的组合结构也需要保持稳定。粘结剂通常会有溶胀现象,溶胀超出一定程度就会影响活性物质和集流体间的导电性,就会造成电池容量衰减,所以需要控制其溶胀率。

5.具有良好的离子传输性和电子导电性。