鋰離子電池極片工藝對(duì)電池性能有什么影響？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-07 16:42
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鋰離子電池極片對(duì)電池性能的影響占比大于80% ，因此改善極片工藝對(duì)電池性能的提升有決定性作用。鋰離子電池極片生產(chǎn)主要有配料、涂布、輥壓和分條模切。
配料過程中主要的主要通過添加劑來改變提高性能。粘結(jié)劑作為將電池材料與集流體充分接觸的關(guān)鍵物質(zhì)，對(duì)電池性能有著重要的影響。常用的水性粘結(jié)劑主要有HPMC(羥丙基甲基纖維素)，CMC(羧甲基纖維素鈉)，明膠，海藻酸鈉，殼聚糖，PTFE(聚四氟乙烯)等；常用油性粘結(jié)劑（正極）有環(huán)氧樹脂，氟樹脂，丙烯酸，醋酸纖維素等。企業(yè)生產(chǎn)一本用羧甲基纖維素鈉作為石墨負(fù)極水性粘結(jié)劑試用，但高度電極片選用油性粘結(jié)劑較多。目前進(jìn)一步改善負(fù)極片的成片狀態(tài)，殼聚糖（CS）天然的堿性高分子多糖被用作石墨負(fù)極材料的粘結(jié)劑 。
目前大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)用PVDF（聚偏氟乙烯）作為鋰離子電池正極粘結(jié)劑，NMP（N-甲基吡咯烷酮）作為分散劑。目前有國(guó)外研究人員用明膠作為電池粘結(jié)劑，也有嘗試用聚乙烯醇（PVA）作為粘結(jié)劑。
鋰離子電池活性物質(zhì)導(dǎo)電能力相對(duì)較差，所以配料中的另一種添加劑為導(dǎo)電劑，通常用Super P ,它是一種各項(xiàng)異性的層狀石墨，最近有人用一種氣相生長(zhǎng)碳纖維素VGCF作為導(dǎo)電劑，其具有較好的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，同時(shí)具有一定的電解液吸附能力，被作為導(dǎo)電劑來研究。配料過程中也加入適當(dāng)?shù)囊掖蓟虍惐甲鳛橄輨┮步?jīng)常使用。
當(dāng)然不同添加劑配比，干法混料，濕法混料等不同混料方式及控制溫度和真空度等也作為企業(yè)改進(jìn)電池極片的常用方法。
制片中第二個(gè)重要的影響因素為涂布，包括涂布工業(yè)，箔材集流體等。集流體的作用主要有降低電池內(nèi)阻，減少電池材料的電化學(xué)極化，提高電池容量和循環(huán)壽命。電池長(zhǎng)期循環(huán)使用會(huì)造成鋁箔腐蝕溶解，可形成可溶性三價(jià)鋁離子，會(huì)造成電解液的污染，并可能在負(fù)極還原沉積生成金屬Al枝晶，會(huì)影響鋰離子電池壽命和安全性能。一般通過氧化鈍化膜或表面涂覆導(dǎo)電碳涂層以及電暈處理對(duì)鋁箔進(jìn)行改性。
