行業知識
電池粘結劑的性能要求及特點
鋰電池漿料是一種復雜的多相混合非牛頓流體。所述正極漿料由活性物質、導電劑、粘結劑和溶劑組成。目前市場上銷售的鋰電池正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元材料。導電劑主要有炭黑、碳納米管、導電石墨等。粘結劑分為水體系和油體系。粘合劑,相應的溶劑是水基去離子水和油基NMP溶劑。
所述負極漿料是通過混合諸如活性材料、導電劑、粘合劑、增稠劑和溶劑去離子水等多相材料制備的。負極的活性物質主要是各種類型的石墨、硅碳負極,導電劑與正極導電劑(炭黑、碳納米管、VGCF等)相似。目前,市面上的負極粘結劑一般選擇一種環境友好的無水粘結劑。如CMC、SBR、LA132等。當負極材料為鈦酸鋰時,通常從油基PVDF中選擇粘結劑,并使用NMP作為溶劑。
所述的活性材料、導電劑和溶劑與所述金屬電極無附著力,因此所述極片不能制成鋰電池。粘結劑是漿料中的重要組成部分,粘結劑將各種顆粒結合在一起,形成與金屬箔緊密結合的膠粘劑漿料。良好的粘結劑不僅有助于提高電池的能量密度,而且對電池的內阻有顯著的影響,對電池的電化學性能也有重要的影響。
從極片加工的角度對電池粘結劑的性能要求主要有:
料漿粘度可長期保持。它不會因泥漿的放置而引起沉降和破壞。
可以溶解形成高濃度的溶液,而且所需的汽化熱很低。
碾壓時容易成型且不會反彈。
具有靈活性,在電極斷裂時不會形成碎片。
粘結劑不僅與鋰電池的制造工藝有關,而且對鋰電池的電化學性能有重要影響。從電池性能的角度來看,電池粘結劑必須具有以下特性:
能很好地維持生物的狀態。
它對金屬箔具有良好的附著力,不會因電解液和充放電而剝落金屬箔。
在較寬的電壓范圍內具有良好的電化學穩定性。
具有較高的熔點和較低的溶脹比。即使在高溫下,粘結劑和活性物質的結合結構也需要保持穩定。粘結劑通常存在溶脹現象,當溶脹超過一定程度時,活性物質與集電體之間的電導率會受到影響,電池容量會衰減,因此有必要控制溶脹度。
具有良好的離子輸運和電子導電性。
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