钜大LARGE | 点击量：10120次 | 2021年04月19日
锂离子电池常用的粘结剂的种类、用途及性能介绍
锂离子电池粘结剂一般都是高分子化合物，电池中常用的粘结剂有：
(1)PVA(聚乙烯醇)PVA的分子式为卡CH2CHOH手JJ，聚合度一般为7002000，PVA是一种亲水性高聚物白色粉末，密度为1，241．34g•cm-3。PVA可与其他水溶性高聚物混溶，如与淀粉、CMC、海藻钠等都有较好的混溶性。
(2)聚四氟乙烯(PTFE)PTFE俗称塑料王，是一种白色粉末，密度为2．12．3g•CITI+，热分解温度为415℃。PTFE电绝缘性能好，耐酸，耐碱，耐氧化。PTFE的分子式为卡CF2一CF2头。，是由四氟乙烯聚合而成的。nCF2＝CF、2一卡CF2＝CF2于。常用60％的PTFE乳液作电极粘结剂。
(3)羧甲基纤维素钠(CMC)CMC为白色粉末，易溶于水，并形成透明的溶液，具有良好的分散能力和结合力，并有吸水和保持水分的能力。
（4）聚烯烃类(PP，PE以及其他的共聚物)；
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
（5）(PVDF／NMP)或其他的溶剂体系；
（6）粘接性能良好的改性SBR橡胶；
（7）氟化橡胶；
（8）聚胺酯。
锂离子电池用粘接剂；锂离子电池中，由于使用电导率低的有机电解液，因而要求电极的面积大，而且电池装配采用卷式结构，电池的性能的提高不仅对电极材料提出了新的要求，而且对电极制造过程中使用的粘接剂也提出了新的要求。
1、粘接剂的用途及性能；
(1)保证活性物质制浆时的均匀性和安全性；
(2)对活性物质颗粒间起到粘接用途；
(3)将活性物质粘接在集流体上；
(4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接用途；
(5)有利于在碳材料(石墨)表面上形成SEI膜。
2、对粘接剂的性能要求；
(1)在干燥和除水过程中加热到130180~C情况下能保持热稳定性；
(2)能被有机电解液所润湿；
(3)具有良好的加工性能；
(4)不易燃烧；
(5)对电解液中的I．iClQ，I．iPP、6等以及副产物I．iOH，㈠2C03等稳定；
(6)具有比较高的电子离子导电性；
(7)用量少，价格低廉；
以往的镍镉、镍氢电池，使用的电解液是水溶液体系，粘接剂可以使用PVA，CMC等水溶性高分子材料，或PTFE的水分散乳液。锂离子蓄电池电解液是极性大(因此溶解能力和溶胀能力高)的碳酸酯类有机溶剂体系，粘接剂必须能耐碳酸酯(至少是不溶解)，而且必须满足上述的几点要求，特别是必须满足在电化学环境中的稳定性，在负极中处于锂的负电位下不被还原，在正极中发生过充电等有氧出现的情况下不发生氧化。
锂离子电池中的特点是伴随充放电过程，锂在活性物质中的嵌入脱出引起活性物质的膨胀收缩(如石墨的层间距变化达到10％一11％)，要求粘接剂对此能够起到缓冲用途。锂离子电池的电极在干燥过程中加热温度最高可以达到200℃，粘接剂必须能够耐受这样高的温度。
由此可见，粘接剂性能好坏对电池性能的影响很大，锂离子电池电极制备是采用涂布工艺，一般采用刮刀或辊涂布的方式，通过刀口间隙调节活性物质层的厚度。锂离子电池活性物质层的厚度很小，因此涂布刀口的间隙也很小，这样就要求在浆料中不能有大的团聚颗粒存在。制作电极要经过辊压、分切、卷绕等一系列过程才能进入到电池壳体中，在这些过程中要求没有活性物质粉末脱落或片的脱落。
锂离子电池正负极材料的密度有很大的差别，一般正极材料的密度在4g•cm-3左右，负极材料的密度在2g•cm-3以下，不同粘接剂必须根据各种活性物质的密度、松装密度进行粘度调整(稀释或增稠)，以保证活性物质在浆料中能稳定悬浮。锂离子电极活性物质的密度及其浸液的视密度，各种粘结剂溶液的粘度，粘结剂的不燃性反应出粘结剂的安全性能，一般不燃性用氧化指数表示。如以下粘结剂的氧化指数为：PTFE>95％，PVdF44％一58％，聚酰胺24％一29％，聚乙烯2．8％一5．7％。S燃性这一性能看，氟化树脂最好。
聚偏二氟乙烯（PVDF）生产锂电的优势
NMP广泛应用于聚偏二氟乙烯（PVDF）的溶剂。国外同类产品相似性能，国内PVDF重要供应商研发多年新推产品，PVDFD-1锂离子电池专用PVDF树脂。粉末状聚偏氟乙烯产品，在溶剂中具有较高粘度与粘结性，易于成膜，采用PVDFD-1制成的锂离子电池电极材料具有良好的化学稳定性、温度稳定性、优良的机械性能和加工性能。高温氟碳树脂PVDF（锂离子电池用）备注：PVDFDF-2=PVDF锂离子电池粘结剂PVDF锂离子电池粘结剂是一种粉末状的聚偏氟乙烯产品，在一些溶剂中具有良好的溶解性。与其他牌号的PVDF相比，PVDFDF-2更适合于用作锂离子电池的电极粘结剂材料
