利用XRD对循环后的电池正极进行分析。研究结果表明,油性粘结剂体系中LiFePO4的容量较高,***放电容量达到124mA·h/g,且循环性能较好,200次循环容量保持率为96.3%。发现的水性粘结剂电池循环后LiFePO4结构变化较大。水性粘结剂的倍率性能良好,1C(C为充放电倍率)容量是0.1C的92.2%,而对于油性粘结剂,1C容量是0.1C的85.5%;水性体系中电极界面阻抗要小于油性体系中的界面阻抗,并且水性粘结剂电池的内阻要小于油性粘结剂的内阻。
水性粘结剂浆料中胶体的稳定性。苏州水性粘结剂诚信为本
不同粘结剂对电池性能的影响
对粘结强度的影响:通过对高分子聚合物构造和分子量的的控制,可以对粘结剂在锂电池内部的延展性(Strain)和强度(Stress)进行控制。通过粘结剂粒子表面官能团改性,能够影响到粘结剂在活性物中的分布位置(粘结剂有效聚集与活性物质接触部位)。面对不同活性物质可以通过分布影响并提高粘结强度。
粘结剂是有机化学品,悬浮于水中呈液态乳液状。添加在浆料中并涂布在极片上,为提升生产效率,一般会对烘干温度进行提升(传送速度快)来满足生产,温度高时水分的蒸发速度更快,因此悬浮的粘结剂会快速的迁移至极片表面,造成Cu界面粘结剂缺失,特别是在辊压时引起粘辊或脱粉,掉料等现象。
洛阳水性粘结剂服务放心可靠通过粘结剂粒子表面官能团改性,能够影响到粘结剂在活性物中的分布位置粘结剂有效聚集与活性物质接触部位。
粘结剂的性能要求
对粘接剂的性能要求主要有:(1)在干燥和除水过程中加热到130—180~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产生的情况下不发生氧化。
水性粘结剂方面,与有机溶剂型粘合剂相比,水性粘合剂具备只挥发水汽、生产环境绿色、成本低、非易燃等优点,成为锂电关键材料的重要发展方向。
粘结剂市场趋势预计
由于粘结剂是锂离子电池生产中不可或缺的重要部分,因此其未来的市场前景主要受锂离子电池市场需求情况的影响。根据亚化咨询预计,未来几年内中国锂电池市场仍将保持30%的增幅,市场驱动力主要来自消费类电子产品和小型动力电池,包括笔记本电脑(含平板)、智能手机、电动自行车(主要在中国)等。因此,预计未来3-5年内国内粘结剂市场需求量将保持上涨趋势。另据日本富士研究所预计,未来几年全球粘结剂的年需求量增长速率都将超过15%,10年后预计市场总额将增长5倍,约合100亿人民币,而届时国内锂电池粘结剂需求量约占全球70%以上。
负极片制造则通常采用丁苯(SBR)胶乳水溶性材料作粘结剂,以水或去离子水作溶剂,羧甲基纤维素为增稠剂。
水性粘结剂:
对内阻的影响:粘结剂粒子在极片中干燥后,在电池中会吸收电解质溶胀,过大的溶胀会影响e-电子传递,造成内阻的上升。通过对高分子与电解质亲和度的控制,可对内阻上升起到一定的阻止作用。
对电池膨胀的影响:对粘结剂粒子表面单体成分控制,并进行表面改性,从而达到对活性物与金属有极好的粘接力,抗电解质化学稳定性,浆料中胶体的稳定性。加上对粘结剂本身的延展性(Strain)和强度(Stress)的控制,可达到***电极膨胀目的。
水溶性粘结剂以丁苯(SBR)乳业粘结剂的使用较多,采用水作为分散剂。苏州水性粘结剂诚信为本
加入比较好量的粘结剂,可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻。苏州水性粘结剂诚信为本
粘结剂的多方面因素对电极有直接的影响关系,另外,在快节奏的当下,愈发对快速充电(大倍率充电)的需求增加。上文所述的强度,内阻,迁移等均有影响活性物析锂的多重因素之一,对于今后的电芯企业发展应用会不断更替,JSR研发团队会站在开发的前沿继续开发未来发展方向的粘结剂。选择合适的锂电池粘结剂,总体要求其欧姆电阻要小,在电解液中性能稳定,不膨胀、不松散、不脱粉。
一般来说,粘结剂的性能,如粘结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等,直接影响着电池的性能。加入比较好量的粘结剂,可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻,这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。因此选择合适的粘结剂非常重要。
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