水性粘结剂体系电池的内阻只有6mΩ左右,而油性体系电池的内阻则高达10mΩ左右。在负极、电解液以及极耳焊接等因素相同的条件下,油性体系中,粘结剂PVDF的含量较高,电极的电导率降低,增大了LiFePO4颗粒与电解液以及颗粒与颗粒之间的阻抗,进而增大了整个电池的内阻。
如果水性粘合剂在锂离子电池正极使用的常见问题及解决方案:
导电剂分散:导电剂主要有乙炔黑、导电性碳黑等品种,都属于低极性亲油性物质,在水性介质中分散较为困难。可以采用搅拌球磨的机械分散方法来实现分散目的,搅拌球磨机为全不锈钢材质,磨介为8~10mm刚玉球,开动搅拌,并充分循环,磨2小时以上,经120目筛网泵出导电粘合剂料浆。测出其固含量备用。
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。广州水性粘结剂生产厂家
不同粘结剂对LiFePO4电池倍率性能的影响,图4所示为不同粘结剂电池的倍率性能比较结果。油性体系和水系LiFePO4电池1C的比容量分别为106和110.5mA·h/g,分别是0.1C比容量的85.5%和92.2%。由此可见,水性体系的倍率性能要优于油性体系的倍率性能。
为不同粘结剂体系的充电态交流阻抗图谱。图中高频区的半圆**电解液/电极表面钝化膜和双电层中的电荷转移反应,低频区的直线则**锂离子在固相活性物质中的扩散。从图7可以清晰地看出,油性体系中电解液/电极表面钝化膜和双电层的阻抗要远远大于水性体系的阻抗。由于电极表面阻抗大,在大电流条件下,锂离子在界面的钝化膜和双电层中扩散受到影响,进而影响整个锂离子在电极中的脱/嵌过程,从而影响了电极的倍率性能。 苏州水性粘结剂生产厂家一般来说,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。
锂电池粘接剂生产企业和主要产品介绍:
1.索尔维集团,比利时,油溶性,主要产品:21216PVDF-HFP共聚物;
2.吴羽株式会社,日本,油溶性,主要产品:KF8500PVDF-HFP共聚物;
3.阿科玛集团,法国,油溶性,主要产品:2801PVDF-HFP共聚物;
4.山东华夏神舟新材料有限公司,油溶性,主要产品:PVDFDS202/DS202B-HFP共聚物;
5.浙江孚诺林化工新材料有限公司,油溶性,浙氟龙系列产品;
6.上海三爱富新材料有限公司,油溶性,聚偏氟乙烯树脂FR903-PVDF/FR903X-PVDF;
7.北京蓝海黑石科技有限公司,水溶性,锂电池正极**水性粘结剂BA-306C,锂电池隔膜**水性粘合剂BA-M401;
8.瑞翁株式会社,日本,水溶性,主要产品:耐久的负极水性粘结剂;
9.A&L株式会社,日本,水溶性,主要产品:负极水性粘结剂;
10.双日株式会社,日本,水溶性,主要产品:负极水性粘结剂;
11.JRS,日本,水溶性,主要产品:负极水性粘结剂;
12.晶瑞股份有限公司,中国,水溶性,主要产品:负极水性粘结剂;
13.成都茵地乐电源科技有限公司,中国,水溶性,主要产品:负极水性粘结剂;
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。
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。
SBR有很高的粘结强度以及良好的机械稳定性和可操作性,用在电池业作为粘结剂,粘结剂效果良好,质量稳定。
水性粘结剂:
可以看出,相同标称容量的两种电池以3C5A倍率恒流过充电时,SBR系电池发生鼓肚,但没有、起火、破裂等现象发生,电池壳体的比较高温度较低,在80~120℃之间。电池充电到9.5V后,能以该电压恒压充电,同时壳体的温度从比较高开始下降而PVDF系电池均发生了、冒、起火等现象,电池充电到9.5v后,电压不能保持,继而发生短路,电池发生。由此可知,相同标称容量的两种电池中,SBR系电池的安全性能比PVDF系好。
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,愈发对快速充电的需求增加。天津水性粘结剂高质量的选择
水性粘结剂是液型粘结剂,不需要调稠工艺,适用于硅碳负极。广州水性粘结剂生产厂家
水溶性粘结剂发气量为15~18ml,远低于合脂油20~27ml,该粘结剂砂3s开始发气,15s达到最大值,合脂油12s开始发气,26s达到最大值。可见该粘结剂产生气孔倾向远低于合脂油。
粘结剂含有许多吸水性基团,虽经改性但仍具有一定的吸水性。为测定其吸水性,我们将按标准试样配比配制的芯砂制成8字形试块放入室温环境下底部盛水的密闭容器中,测其0小时、12小时、24小时、48小时、72小时强度变化。
水溶性粘结剂虽经改性并加入一定比例的拒水剂,仍具有一定的吸湿性,但48小时后干强度仍能达到1.08MPa,完全可以满足型芯贮存的需要。
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