鋰電池粘結劑性能比較

      鋰電池漿料是一個復雜的多相混合非牛頓型流體。正極漿料由活物質、導電劑、粘結劑及溶劑組成。目前市場化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等產品，導電劑主要有炭黑、碳納米管、導電石墨等，粘結劑分為水系和油系粘結劑，對應的溶劑有水系的去離子水和油系的NMP溶劑。

       負極漿料由活物質、導電劑、粘結劑、增稠劑及溶劑去離子水等多相物質混合制成。負極活物質主要是各類型的石墨、硅碳負極，導電劑和正極導電劑種類差不多（炭黑、CNT、VGCF等），目前市場上負極粘結劑一般選擇對環境無污染的水系粘結劑如CMC、SBR、LA132等。當負極材料采用鈦酸鋰時，粘結劑一般選擇油系的PVDF，用NMP來作溶劑。

       活物質、導電劑、溶劑對金屬電極沒有粘附性，故無法做成極片用于制備鋰電池。粘結劑是漿料中重要的組分，粘結劑將各種顆粒粘接在一起，形成了具有粘附性的漿料，將其與金屬箔緊密粘接在一起。好的粘結劑，不僅有利于電池能量密度的提高，對于電池內阻也有明顯的降低作用，對電池的電化學性能也具有重要的影響。

從極片加工角度對粘結劑的性能要求主要有以下幾點：

1.能夠長時間維持漿料粘度保持不變。不會因為漿料放置導致其沉降，失效。

2.可溶解形成高濃度溶液，所需的汽化熱較低。

3.碾壓時容易成型且不會反彈。

4.具有柔性，在電極破裂時不會形成碎片。

粘結劑不僅關乎鋰電池的制造工藝，而且對鋰電池的電化學性能有著重要的影響，從電池性能角度來講需要粘結劑具有這樣的特點：

1.能夠很好的保持活物質的狀態。

2.與金屬箔具有良好的粘結性，不會因為電解液和充放電使用而剝離金屬箔。

3.在較寬的電壓范圍內有良好的電化學穩定性。

4.具有較高的熔點和較低的溶脹率。即使在高溫下，粘結劑與活物質的組合結構也需要保持穩定。粘結劑通常會有溶脹現象，溶脹超出一定程度就會影響活性物質和集流體間的導電性，就會造成電池容量衰減，所以需要控制其溶脹率。

5.具有良好的離子傳輸性和電子導電性。