鋰電池粘合劑是怎樣分類的？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-17 22:20
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鋰電池粘合劑的分類
在任何時候，都有一種占鋰電池不到1-2%的電池粘結(jié)劑，它起著重要的核心作用，由于粘結(jié)劑聚合物的某些特性，往往會對電池性能產(chǎn)生意想不到的影響。
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1. PVDF的性能
聚偏二氟乙烯(PVDF)是一種具有高介電常數(shù)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和溫度特性、優(yōu)異的機械性能和加工性能的高分子材料，對提高鍵合性能具有積極的作用。它作為正極和負極結(jié)合劑廣泛應(yīng)用于鋰離子電池中。
影響PVDF結(jié)合力的主要因素有分子量、結(jié)晶度、PVDF改性、陽極材料、導(dǎo)電劑等。PVDF分子量越大，鍵合越強，極片的剝離強度越大。結(jié)晶度越高，分子鏈間的堆積越緊密，分子間作用力越大，鍵合越好。PVDF作為鋰電池的粘結(jié)劑具有良好的性能，影響其使用的主要因素是PVDF粉末在NMP溶劑中的溶解程度和水的影響。
CMC和SBR
CMC膠液與金屬箔具有良好的附著力和導(dǎo)電性能。CMC膠粘度隨溫度升高而降低，易吸潮，彈性差。丁苯橡膠(SBR)是一種水性粘合劑，是一種耐水、耐老化的高分子材料。
相比之下，SBR具有較強的附著力，但在長時間的攪拌下容易發(fā)生破乳，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受損，附著力降低。一般在攪拌后期加入SBR。同時，SBR的分散效果不如CMC。太多的SBR會產(chǎn)生較大的溶脹，所以SBR不能完全作為粘結(jié)劑使用。
聚丙烯酸(PAA)及其鹽粘合劑
聚丙烯酸是一種水溶性聚合物鏈,能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也有大量的含氧組(羧基)組,形成氫鍵與硅碳活性物質(zhì)表面,給予強烈的流體粒子之間的結(jié)合力和收集活動,但也有緩解的作用硅基材料體積膨脹,還可以提高電池的循環(huán)性能，提高電池壽命的聚丙烯酸鈉，聚丙烯酸鈉溶于水，具有增稠的功能，可用于鋰離子電池漿料增稠劑。
聚四氟乙烯(PTFE)類
是聚四氟乙烯單體的公式(- CF2 CF2)、聚四氟乙烯有良好的凝聚力,能夠在電極基板上形成一種彈性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在這種結(jié)構(gòu)中,活性物質(zhì)相互接觸很好,不僅有利于電子的傳輸,還可以對抗由于擴張和收縮引起的充電和放電時,電極可以提高鋰離子電池的放電性能和存儲的生活。
五、聚乙烯醇(PVA)
聚乙烯醇(PVA)是一種白色到微黃色的固體或粉末，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，可在碳負極材料表面形成氫鍵，具有良好的附著力。
鋰電池與粘結(jié)劑除了需要滿足高鍵,而且具有良好的粘結(jié)片后的靈活性,不溶于電解液、密實度、化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性,且易于電極涂層,加上成本低,環(huán)保,等,以滿足所有的特性是困難的,粘結(jié)劑有很長的路要走。
鋰電池粘結(jié)劑的發(fā)展方向
鋰電池粘結(jié)劑的使用也越來越多,目前國內(nèi)鋰電池專用粘結(jié)劑品種很少,表現(xiàn)不佳,高端鋰電池專用粘結(jié)劑幾乎全部依靠進口,因此研究和開發(fā)工作,增加進口替代技術(shù)和生產(chǎn)工藝的研究具有非常重要的意義。
水性粘合劑具有無溶劑釋放、環(huán)保、成本低、不燃燒、耐候性好、成膜安全等優(yōu)點。它已成為膠粘劑行業(yè)的一個重要發(fā)展方向。目前常用的水性膠粘劑有聚四氟乙烯乳液、丁苯乳液和水性聚丙烯酸酯。
隨著鋰電池應(yīng)用終端的要求和期望日益提高，對于未來鋰電池水性粘結(jié)劑的發(fā)展方向，迫切需要技術(shù)發(fā)展的預(yù)測，以及
