如何有效降低電池內(nèi)阻？解決鋰電池內(nèi)流質(zhì)的性狀問題是關(guān)鍵！
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-25 17:34
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鋰電池漿料是一個(gè)復(fù)雜的多相混合非牛頓型流體。正極漿料由活物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)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(chǎn)品，導(dǎo)電劑主要有炭黑、碳納米管、導(dǎo)電石墨等，粘結(jié)劑分為水系和油系粘結(jié)劑，對應(yīng)的溶劑有水系的去離子水和油系的NMP溶劑。
負(fù)極漿料由活物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、增稠劑及溶劑去離子水等多相物質(zhì)混合制成。負(fù)極活物質(zhì)主要是各類型的石墨、硅碳負(fù)極，導(dǎo)電劑和正極導(dǎo)電劑種類差不多（炭黑、CNT、VGCF等），目前市場上負(fù)極粘結(jié)劑一般選擇對環(huán)境無污染的水系粘結(jié)劑如CMC、SBR、LA132等。當(dāng)負(fù)極材料采用鈦酸鋰時(shí)，粘結(jié)劑一般選擇油系的PVDF，用NMP來作溶劑。
活物質(zhì)、導(dǎo)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(jié)劑是漿料中重要的組分，粘結(jié)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(jié)劑，不僅有利于電池能量密度的提高，對于電池內(nèi)阻也有明顯的降低作用，對電池的電化學(xué)性能也具有重要的影響。
從極片加工角度對粘結(jié)劑的性能要求主要有以下幾點(diǎn)：
1．能夠長時(shí)間維持漿料粘度保持不變。不會因?yàn)闈{料放置導(dǎo)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(shí)容易成型且不會反彈。
4．具有柔性，在電極破裂時(shí)不會形成碎片。
粘結(jié)劑不僅關(guān)乎鋰電池的制造工藝，而且對鋰電池的電化學(xué)性能有著重要的影響，從電池性能角度來講需要粘結(jié)劑具有這樣的特點(diǎn)：
1．能夠很好的保持活物質(zhì)的狀態(tài)。
2．與金屬箔具有良好的粘結(jié)性，不會因?yàn)殡娊庖汉统浞烹娛褂枚鴦冸x金屬箔。
3．在較寬的電壓范圍內(nèi)有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性。
4．具有較高的熔點(diǎn)和較低的溶脹率。即使在高溫下，粘結(jié)劑與活物質(zhì)的組合結(jié)構(gòu)也需要保持穩(wěn)定。粘結(jié)劑通常會有溶脹現(xiàn)象，溶脹超出一定程度就會影響活性物質(zhì)和集流體間的導(dǎo)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(dǎo)電性。
負(fù)極漿料由活物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、增稠劑及溶劑去離子水等多相物質(zhì)混合制成。負(fù)極活物質(zhì)主要是各類型的石墨、硅碳負(fù)極，導(dǎo)電劑和正極導(dǎo)電劑種類差不多（炭黑、CNT、VGCF等），目前市場上負(fù)極粘結(jié)劑一般選擇對環(huán)境無污染的水系粘結(jié)劑如CMC、SBR、LA132等。當(dāng)負(fù)極材料采用鈦酸鋰時(shí)，粘結(jié)劑一般選擇油系的PVDF，用NMP來作溶劑。
活物質(zhì)、導(dǎo)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(jié)劑是漿料中重要的組分，粘結(jié)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(jié)劑，不僅有利于電池能量密度的提高，對于電池內(nèi)阻也有明顯的降低作用，對電池的電化學(xué)性能也具有重要的影響。
從極片加工角度對粘結(jié)劑的性能要求主要有以下幾點(diǎn)：
1．能夠長時(shí)間維持漿料粘度保持不變。不會因?yàn)闈{料放置導(dǎo)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(shí)容易成型且不會反彈。
4．具有柔性，在電極破裂時(shí)不會形成碎片。
粘結(jié)劑不僅關(guān)乎鋰電池的制造工藝，而且對鋰電池的電化學(xué)性能有著重要的影響，從電池性能角度來講需要粘結(jié)劑具有這樣的特點(diǎn)：
1．能夠很好的保持活物質(zhì)的狀態(tài)。
2．與金屬箔具有良好的粘結(jié)性，不會因?yàn)殡娊庖汉统浞烹娛褂枚鴦冸x金屬箔。
3．在較寬的電壓范圍內(nèi)有良好的電化學(xué)穩(wěn)定性。
4．具有較高的熔點(diǎn)和較低的溶脹率。即使在高溫下，粘結(jié)劑與活物質(zhì)的組合結(jié)構(gòu)也需要保持穩(wěn)定。粘結(jié)劑通常會有溶脹現(xiàn)象，溶脹超出一定程度就會影響活性物質(zhì)和集流體間的導(dǎo)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(dǎo)電性。
