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
应用小结(三个关键之处):1、导电剂充分分散,2、极片干燥与防止返潮,3、避免使用有强碱性物质溶出的活性材料。
负极片的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(CMC)为增稠剂。**初,负极搅拌使用的粘结剂也是PVDF等油系粘结剂,但是因为考虑到电池内极化严重,且水系更环保和性价比更高且能代替其粘结作用,故发展到现在负极选用水系粘结剂已经成为其主流方向。
负极搅拌使用的粘结剂也是PVDF等油系粘结剂,但是因为考虑到电池内极化严重,且水系更环保和性价比更高。洛阳原装进口水性粘结剂
水性粘结剂:
水性粘结剂砂芯升温速度不宜过快,以50~100℃/h,否则可造成表面急聚收缩开裂,甚至过烧。由于烘干主要是脱水反应和交联反应,可根据经验缩短保温时间,利用炉温进一步脱水固化。
水溶性粘结剂主要是靠水做媒体发挥粘结作用,而水分在空气中具有挥发性,因此要保持该粘结剂砂达到规定的性能要求,需要加强覆盖,尽量的减少水分挥发。但该粘结剂砂复用性较好,脱水的芯砂补加少量的粘结剂经过再次混制,仍能达到原有的性能要求。
天津水性粘结剂值得信赖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。
两种电池的容量保持率在前50周几乎没有差别,均在97%左右;在100周时,SBR系电池的容量保持率为94%左右,略低于PVDF系电池的95%:当循环达到300周时,SBR系电池的容量保持率只有85%左右,而PVDF系电池的容量保持率达到91%,相差6个百分点。两种电池的循环容量保持能力都很***,但后者更为突出。
电压平台是指锂离子蓄电池以1C5A恒流放电,从满电压(一般为4.2V)状态放电到电压为3.6V时的时间或容量。表一中的数据采用3.6V平台率一即1C5A恒流放电至3.6V时的时间或容量占C5A恒流放电至3.0V时的总时间或总容量的百分数。它反应了电池在3.6V以上所能释放的能量,同时也在一定程度上反映了电池的大电流放电特性。相同容量的电池,电压平台越高,则电池的有效使用时间更长。从表一中可以看出,在第1周循环中SBR系电池的3.6V平台率为88%,比PVDF系电池的89%低1个百分点;到第300周时,PVDF系电池的3.6V平台率仍达到85%,而SBR系电池只有76%,相差9个百分点。
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。
对循环性能的影响:粘结剂粒子的耐电解液特性提**度及弹性随时间变化减少,粘结力才能够得到长期保障。特别是在长期循环的情况下,越发能够体现对粘结剂弹性及耐久性的考验。
锂离子电池的发展应用在不断的向高能量密度,高输出,适应更宽范围的温度需求。正极应用不断的从NMC向高Ni体系或者NCA体系发展,负极能力匹配需求对Si应用的需求越发迫切。
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。
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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