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介绍锂电池粘结剂的分类

钜大LARGE  |  点击量:6281次  |  2022年04月24日  

一、PVDF的性能


聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有高介电常数的聚合物材料,具有良好的化学稳定性和温度特性,具有优良的机械性能和加工性,对提高粘结性能有积极的用途,被广泛应用于锂离子电池中,作为正负极粘结剂。


影响PVDF粘结性的影响因素重要有分子量大小、结晶度、PVDF改性、正极材料及导电剂种类等。PVDF分子量越大,粘结性越强,极片的剥离强度就越大。结晶度越高,分子链之间堆砌的更加紧密,分子间用途力更大,粘结性更好。PVDF用作锂离子电池粘结剂具有良好的性能,影响其使用的重要是PVDF粉末在NMP溶剂中的溶解程度和水分影响。


二、CMC和SBR


CMC胶液与金属箔有良好的粘结性,且具有导电性能。CMC胶液粘度会随着温度的升高而降低,容易吸潮,弹性较差。丁苯橡胶(SBR)是一种水性粘结剂,一种高分子材料具有良好的耐水和耐老化性能。

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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%

相对来说SBR粘结性更强,但是其在长时间的搅拌下容易破乳,从而结构破坏,降低其粘结性,一般情况下SBR选择在搅拌后期加入。同时SBR分散效果并没有CMC好,过多的SBR会出现较大溶胀,所以也不能完全用SBR作为粘结剂。


三、聚丙烯酸(PAA)及其盐类粘结剂


聚丙烯酸是一种水溶性链状聚合物,可以与许多金属离子形成聚丙烯酸盐,如聚丙烯酸及其盐的分子链中同样具有许多含氧基团(-COOH),能够与硅碳活性材料表面形成氢键用途,赋予活性颗粒与集流体之间较强的结合力,同时还具有缓解硅基材料体积膨胀的用途,还能够改善电池的循环性能,提高电池的寿命聚丙烯酸钠,聚丙烯酸钠易溶于水,具有增稠的用途,可用于锂离子电池料浆的增稠剂。


四、聚四氟乙烯(PTFE)类


PTFE单体的分子式是(CF2CF2),PTFE具有良好的粘结性,能够在电极基体中形成一种弹性的网状结构,在这种结构中,活性物质不但彼此接触良好,有利于电子的传导,还可以对抗由于电极充放电造成的膨胀和收缩,能够改善锂离子电池的放电性能和储存寿命。

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五、聚乙烯醇(PVA)


聚乙烯醇(PVA)是一种白色至微黄色固体或者粉末,是一种常见的水溶性高分子化合物,其分子链中含有大量的羟基,可以在碳负极材料表面形成氢键,具有较好的粘结性。



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