鉅大LARGE | 點擊量:6301次 | 2022年04月24日
介紹鋰電池粘結劑的分類
一、PVDF的性能
聚偏氟乙烯(PVDF)是一種具有高介電常數的聚合物材料,具有良好的化學穩定性和溫度特性,具有優良的機械性能和加工性,對提高粘結性能有積極的用途,被廣泛應用于鋰離子電池中,作為正負極粘結劑。
影響PVDF粘結性的影響因素重要有分子量大小、結晶度、PVDF改性、正極材料及導電劑種類等。PVDF分子量越大,粘結性越強,極片的剝離強度就越大。結晶度越高,分子鏈之間堆砌的更加緊密,分子間用途力更大,粘結性更好。PVDF用作鋰離子電池粘結劑具有良好的性能,影響其使用的重要是PVDF粉末在NMP溶劑中的溶解程度和水分影響。
二、CMC和SBR
CMC膠液與金屬箔有良好的粘結性,且具有導電性能。CMC膠液粘度會隨著溫度的升高而降低,容易吸潮,彈性較差。丁苯橡膠(SBR)是一種水性粘結劑,一種高分子材料具有良好的耐水和耐老化性能。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
相對來說SBR粘結性更強,但是其在長時間的攪拌下容易破乳,從而結構破壞,降低其粘結性,一般情況下SBR選擇在攪拌后期加入。同時SBR分散效果并沒有CMC好,過多的SBR會出現較大溶脹,所以也不能完全用SBR作為粘結劑。
三、聚丙烯酸(PAA)及其鹽類粘結劑
聚丙烯酸是一種水溶性鏈狀聚合物,可以與許多金屬離子形成聚丙烯酸鹽,如聚丙烯酸及其鹽的分子鏈中同樣具有許多含氧基團(-COOH),能夠與硅碳活性材料表面形成氫鍵用途,賦予活性顆粒與集流體之間較強的結合力,同時還具有緩解硅基材料體積膨脹的用途,還能夠改善電池的循環性能,提高電池的壽命聚丙烯酸鈉,聚丙烯酸鈉易溶于水,具有增稠的用途,可用于鋰離子電池料漿的增稠劑。
四、聚四氟乙烯(PTFE)類
PTFE單體的分子式是(CF2CF2),PTFE具有良好的粘結性,能夠在電極基體中形成一種彈性的網狀結構,在這種結構中,活性物質不但彼此接觸良好,有利于電子的傳導,還可以對抗由于電極充放電造成的膨脹和收縮,能夠改善鋰離子電池的放電性能和儲存壽命。
五、聚乙烯醇(PVA)
聚乙烯醇(PVA)是一種白色至微黃色固體或者粉末,是一種常見的水溶性高分子化合物,其分子鏈中含有大量的羥基,可以在碳負極材料表面形成氫鍵,具有較好的粘結性。
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