锂电池生产厂家解析锂电池粘结剂的分类

来源：存能电气  日期：2019-11-07 14:33  浏览量：次

　　锂电池生产厂家解析锂电池粘结剂的分类。锂电池粘接剂一般都是高分子化合物，常用的有PVDF、PVA（聚乙烯醇）、PTFE（聚四氟乙烯）、CMC（羧甲基纤维素钠）等，粘结剂在锂电池中起到了将活性物质与箔材、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间粘结起来的作用，虽然用量很少，但其作用不可替代。

　　锂电池粘结剂的分类

　　不论何时，在锂电池内部有使用占比不到1~2%的电池粘结剂，扮演着重要的核心角色，且往往因为粘结剂高分子聚合物的某些特性为电池性能带来意想不到的影响。

　　一、PVDF的性能

　　聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有高介电常数的聚合物材料，具有良好的化学稳定性和温度特性，具有优良的机械性能和加工性，对提高粘结性能有积极的作用，被广泛应用于锂离子电池中，作为正负极粘结剂。

　　影响PVDF粘结性的影响因素主要有分子量大小、结晶度、PVDF改性、正极材料及导电剂种类等。PVDF分子量越大，粘结性越强，极片的剥离强度就越大。结晶度越高，分子链之间堆砌的更加紧密，分子间作用力更大，粘结性更好。PVDF用作锂电池粘结剂具有良好的性能，影响其使用的主要是PVDF粉末在NMP溶剂中的溶解程度和水分影响。

　　二、CMC和SBR

　　CMC胶液与金属箔有良好的粘结性，且具有导电性能。CMC胶液粘度会随着温度的升高而降低，容易吸潮，弹性较差。丁苯橡胶（SBR）是一种水性粘结剂，一种高分子材料具有良好的耐水和耐老化性能。

　　相对来说SBR粘结性更强，但是其在长时间的搅拌下容易破乳，从而结构破坏，降低其粘结性，一般情况下SBR选择在搅拌后期加入。同时SBR分散效果并没有CMC好，过多的SBR会产生较大溶胀，所以也不能完全用SBR作为粘结剂。

　　三、聚丙烯酸（PAA）及其盐类粘结剂

　　聚丙烯酸是一种水溶性链状聚合物，可以与许多金属离子形成聚丙烯酸盐，如聚丙烯酸及其盐的分子链中同样具有许多含氧基团（-COOH），能够与硅碳活性材料表面形成氢键作用，赋予活性颗粒与集流体之间较强的结合力，同时还具有缓解硅基材料体积膨胀的作用，还能够改善电池的循环性能，提高电池的寿命聚丙烯酸钠，聚丙烯酸钠易溶于水，具有增稠的作用，可用于锂离子电池料浆的增稠剂。

　　四、聚四氟乙烯（PTFE）类

　　PTFE单体的分子式是（—CF2—CF2），PTFE具有良好的粘结性，能够在电极基体中形成一种弹性的网状结构，在这种结构中，活性物质不但彼此接触良好，有利于电子的传导，还可以对抗由于电极充放电造成的膨胀和收缩，能够改善锂电池的放电性能和储存寿命。

　　五、聚乙烯醇（PVA）

　　聚乙烯醇（PVA）是一种白色至微黄色固体或者粉末，是一种常见的水溶性高分子化合物，其分子链中含有大量的羟基，可以在碳负极材料表面形成氢键，具有较好的粘结性。

　　锂电池用粘结剂除了需要满足粘结性高之外，还要具有粘结后极片柔韧性好、在电解液中不溶解、致密性、化学和电化学稳定性以及易于电极涂覆，还要加上成本低、具有环保性等，想要满足所有的特性是比较困难的，粘结剂还有很长一段路要走。

　　锂电池专用粘结剂发展方向

　　锂电池粘结剂的使用量也日益加大，目前国内锂电池专用粘结剂的品种少并且性能较差，高端锂电池专用粘结剂几乎全部依赖进口，所以加大研发力度，进行进口替代技术与生产工艺的攻关有着非常重要的意义。

　　水基粘结剂具有无溶剂释放、对环境友好、成本低、不燃、优异的耐候性、成膜性、使用安全等优点，成为粘合剂行业的重要发展方向。目前常用的水基型粘合剂有聚四氟乙烯乳液型、丁苯乳液型和水性聚丙烯酸脂型等。

　　随着应用端对锂电池的要求和期望逐日提高，对于锂电池水性粘结剂的未来发展方向，迫切的需要技术发展预测，并提前进行技术储备，开发也更注重技术革新来应对未来锂电池的需求。