锂离子电池正负极材料的密度有很大的差别,不同粘接剂必须根据各种活性物质的密度、松装密度进行粘度调整(稀释或增稠),以保证活性物质在浆料中能稳定悬浮。锂离子电极活性物质的密度及其浸液的视密度,各种粘结剂溶液的粘度,粘结剂的不燃性反应出粘结剂的安全性能,一般不燃性用氧化**表示。
锂离子电池粘结剂分类
锂离子电池用粘结剂主要分为两类:(1)有机溶剂型粘结剂,采用有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为分散剂;(2)水性粘结剂,采用水作为分散剂。 SBR是丁苯胶乳的英文缩写,SBR粘结剂的固含量一般为49%~51%,极易溶于水和极性溶剂中。官方授权经销水性粘结剂诚信企业
粘结剂对放电容量的影响
不同粘结剂电池的放电曲线。放电电流为0.1C,充放电电压为2.2~3.8V。二条放电曲线的放电平台基本一致,放电平台为3.2V,水性和油性粘结剂体系的中LiFePO4的比容量分别为120和124mA·h/g。水性体系中LiFePO4的克容量要略低于油性体系中LiFePO4的比容量。这可能是LiFePO4的表面较粗糙,并且在水性体系中LiFePO4颗粒表面吸附的水分较难除,残留的部分水分和电解液发生反应,生成HF。
不同粘结剂体系LiFePO4电池的循环性能曲线,充放电电流为1/3C。循环200次以后,水系和油系粘结剂电池的容量保持率分别为93.2%和96.3%。由此可见,水性粘结剂体系中LiFePO4的循环性较差。因为在水性体系中,LiFePO4颗粒比较细小,且表面形貌不规则,易于吸附水分,不利于正极材料中水分的脱除。
广州销售水性粘结剂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。
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。
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。
水性粘结剂抗电解质化学稳定性。
水性粘结剂
电极组成
•天然石墨/导电助剂/粘接剂*=96/1/3
•对电极Li半电池
电解液:1MLiPF6inEC/EMC=3/7(vol),VC=2wt%
充放电条件
充电(Lidoping)(CCCV)
CC:0.1C(約0.3mA)、0Vcut
CV:0V、0.02mAcut
放电(Liundoping)(CC)
CC:0.1C(約0.3mA)、1.5VCut
HA300(DevelopmentalGrade)
HA300isanaqueousandhomogeneousbinderwithadequateviscosity
Itisassumedtouseforanode
electrode.
Mainfeatures
不需要CMC这种增粘剂。
LowerresistanceandhigheradhesionincomparisonwithSBR/CMCsystematsamewt%.
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。直销水性粘结剂服务放心可靠
SBR是应用较多的水性粘结剂,98%锂电负极粘结剂采用了SBR。官方授权经销水性粘结剂诚信企业
水性粘结剂:
锂电池粘结剂分为油溶性和水溶性两类。油溶性粘结剂以聚偏氟乙烯(PVDF)的均聚物和共聚物应用较为多,采用有机溶剂作为分散剂,水溶性粘结剂以丁苯(SBR)乳业粘结剂的使用较为多,采用水作为分散剂。
结合各电极材料的特性,目前正极材料主要使用PVDF油溶性材料作粘结剂,用有机溶剂进行的溶解,常用的有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮(NMP)。目前电池正极以PVDF油溶性粘结剂为主,占比高达90%,其余10%为水溶性的粘结剂。
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