锂离子电池常用的粘结剂的种类、作用及性能.doc
锂离子电池常用粘结剂种类、作用及性质 锂离子电池粘结剂一般为高分子化合物，电池中常用的粘结剂有： （1）PVA（聚乙烯醇） PVA分子式为CF2-CF2+，聚合度一般为700-2000。PVA为亲水性聚合物白色粉末，密度为1.24-1.34g?cm-3。PVA可与其他水溶性聚合物混溶，如淀粉、CMC、海藻酸钠等。 （2）聚四氟乙烯（PTFE） PTF俗称“塑料王”，为白色粉末，密度为2.1-2.3g?CITI+，热分解温度为415℃。PTFE电绝缘性能好，耐酸、耐碱、耐氧化。PTFE分子式为CF2-CF2+，由四氟乙烯聚合而成。 nCF2=CF，2一卡CF2=CF2。60%PTFE乳液常用作电极粘结剂。（3）羧甲基纤维素钠（CMC）CMC为白色粉末，易溶于水并形成透明溶液，具有优良的分离和粘结能力，并有吸水、保水能力。（4）聚烯烃（PP、PE等共聚物）；（5）（PVDF/NMP）或其他溶剂体系；（6）粘结性能优良的改性SBR橡胶；（7）氟橡胶；（8）聚氨酯。锂电池用胶粘剂；在锂离子电池中，由于采用低电导率的有机电解液，要求电极面积较大，电池装置采用卷筒结构。电池性能的提高，不仅对电极材料提出了新的要求，而且对电极制造过程中使用的胶粘剂也提出了新的要求。
1.胶粘剂的作用与性能；（1）保证活性物质浆料的均匀性和安全性；（2）起到活性物质颗粒间的粘结作用；（3）将活性物质粘结到集流体上；1 / 4（4）保持活性物质与集流体间的粘结；（5）有利于碳材料（石墨）表面SEI膜的生成。2.对胶粘剂的性能要求；（1）在干燥脱水过程中加热到130-180~C时仍能保持热稳定性；（2）能被有机电解液润湿；（3）有优良的加工性能；（4）不易燃烧；（5）对电解液中的I.iClQ、I.iPP、6等及副产物I.iOH、㈠2C03等稳定；（6）有相对较高的电子离子电导率；（7）用量小、价格便宜； 以往镍镉、镍氢电池所用的电解液为水溶液体系，胶粘剂可采用PVA、CMC、或PTFE水分散性乳液等水溶性高分子材料。锂离子电池的电解液为碳酸盐有机溶剂体系，极性较大（因此溶解性和溶胀性大），胶粘剂必须耐碳酸盐（至少不溶），且必须满足上述要求，特别是在电化学环境中的稳定性，在负极锂负电位下不被还原，在正极过充等产氧条件下不被氧化。锂离子电池的特点是在充放电过程中，活性物质中锂的嵌入和脱出会引起活性物质的膨胀和收缩（如石墨的层间距变化达10%-11%），这就需要胶粘剂起缓冲作用。
锂离子电池电极在干燥过程中加热温度最高可达200℃，胶粘剂必须能承受如此高的温度，因此可以看出胶粘剂的性能对电池性能的影响很大。锂离子电池电极的制备采用涂布工艺，一般采用刮刀或滚筒涂布方式，通过刮刀间隙调整活性物质层厚度。锂离子电池活性物质层厚度很小，因此涂布刮刀间隙也很小，这就要求浆料中不能有大的聚集颗粒。电极的生产在进入电池壳前需要经过压延、2/4切割、卷绕等一系列工序，在这些工序中，要求不能有活性物质粉末或薄片掉落。锂离子电池正负极材料的密度差别很大，一般正极材料的密度在4g?cm-.左右，负极材料的密度在2g?cm-.以下。 不同的黏结剂必须根据各种活性物质的密度、堆积密度来调整黏度(稀释或增稠)，以保证活性物质能稳定地悬浮在浆料中。锂离子电极活性物质的密度及其浸渍液的表观密度、各种黏结剂溶液的黏度、黏结剂的不可燃性等都反映了黏结剂的安全性能。一般用氧化指数来表示不可燃性，例如下列黏结剂的氧化指数为：聚四氟乙烯9%-5%，%-58%，聚酰胺24%-29%，聚乙烯2.8%-5.7%。从可燃性角度看，氟化树脂最好。聚偏氟乙烯(PVDF)在锂电池生产中的优势NMP被广泛用作聚偏氟乙烯(PVDF)的溶剂。
性能与国外同类产品相近，国内PVDF各大供应商多年来不断开发新产品，PVDF D-1锂电池专用PVDF树脂。粉状聚偏氟乙烯产品在溶剂中具有较高的粘度和附着力，容易成膜，用PVDF DF-1制成的锂电池电极材料具有优异的化学稳定性、温度稳定性、优异的力学性能和加工性能。耐高温氟碳树脂PVDF（锂电池专用）注：PVDF DF-2=PVD锂电池粘合剂PVDF锂电池粘合剂是一种粉状聚偏氟乙烯产品，在某些溶剂中具有优异的溶解性。与其他牌号的PVDF相比，PVDF DF-2更适合用作锂电池的电极粘合剂材料。PVDF锂电池粘合剂是一种介电常数较高的均聚物材料，在某些溶剂中具有较高的粘度和附着力，容易成膜。用PVDF DF-2制成的锂电池膜电极材料具有优异的化学稳定性、温度稳定性、优异的力学性能和加工性能。 供应锂电池厂涂布机NMP回收装置及原理NMP是一种高效选择性溶剂，具有无毒、沸点高、腐蚀性小、溶解性强、粘度低、挥发性低、稳定性好、易回收等特点。NMP在电子工业中的用途主要有：（1）NMP用作聚偏氟乙烯等的溶剂，锂离子电池的辅助电极材料；（2）可用于光刻胶剥离液、LCD液晶材料生产；（3）在医药生产中用作溶剂；3 / 4 （4）半导体工业中精密仪器、电路板的清洗。
NMP回收节能原理：系统采用热回收装置（涂机排气余热预热进入涂机的空气），节能效果极佳；以涂机排风量2000立方米/小时为例：在NMP回收系统设计中，利用热回收原理，将进入涂机的空气加热到80℃。在安装NMP回收装置前，涂机需将外界空气加热到120℃，安装NMP回收装置后，仅需从80℃加热到120℃。4 / 4