鋰電池重要輔助材料粘結(jié)劑的特點與作用

來源：存能電氣  日期：2020-04-11 11:05  瀏覽量：次

鋰電池重要輔助材料粘結(jié)劑的特點與作用。鋰電池粘結(jié)劑是一種高分子化合物，是鋰離子電池電極片中的非活性成分，是制備鋰離子電池電極片必須應(yīng)用的重要材料之一。鋰電池專用粘結(jié)劑的主要作用有兩個：粘結(jié)和導(dǎo)電。通常狀況下，對鋰電池專用粘結(jié)劑的要求，體現(xiàn)在粘結(jié)力、柔韌性、耐堿性、親水性、電導(dǎo)率等性能的合適與穩(wěn)定。

鋰電池重要輔助材料粘結(jié)劑的特點

粘結(jié)劑是鋰離子電池中重要的輔助功能材料之一，是整個電極的力學(xué)性能的主要來源，對電極的生產(chǎn)工藝和鋰電池的電化學(xué)性能有著重要的影響。粘結(jié)劑本身沒有容量，在鋰電池中所占的比重也很小。

得到廣泛應(yīng)用的鋰電池粘結(jié)劑主要有三大類：聚偏氟乙烯（PVDF）、丁苯橡膠（SBR）乳液和羧甲基纖維素（CMC），此外，以聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯腈（PAN）和聚丙烯酸酯作為主要成分的水性粘結(jié)劑也占有一定市場。

鋰電池CMC粘結(jié)劑的四大特點

第一，CMC可以使產(chǎn)品的親水性和溶解性好，完全溶于水，沒有游離纖維和雜質(zhì)。

第二，取代度均勻且粘度穩(wěn)定，可以提供穩(wěn)定的粘度和附著力。

第三，制作出高純度產(chǎn)品，并且是屬于低金屬離子含量。

第四，產(chǎn)品與SBR膠乳和其他材料配合使用具有良好的相容性。

鋰電池重要輔助材料粘結(jié)劑的作用

（1）保證活性物質(zhì)制漿時的均勻性和安全性

（2）對活性物質(zhì)顆粒間起到粘接作用

（3）將活性物質(zhì)粘接到集流體上

（4）保持活性物質(zhì)間以及和集流體間的粘接作用

（5）有利于在碳材料（石墨）表面上形成SEI膜

（6）提高鋰電池的循環(huán)性能、快速充放能力，同時降低電池內(nèi)阻。

鋰電粘結(jié)劑主要作用是將活性物質(zhì)粘結(jié)在集流體上，用量一般為2%-5%，相比四大材料，成本占比較小，但是作用非常重要。鋰電池粘結(jié)劑專門用于粘結(jié)和保持電極活性物質(zhì)，增強(qiáng)電極活性材料與導(dǎo)電劑以及活性材料與集流體之間的電子接觸，更好地穩(wěn)定極片的結(jié)構(gòu)。通常粘結(jié)劑的用量只占正、負(fù)極活性物質(zhì)的1.5%~3%，并且正極用量是負(fù)極的3倍。

一個完整鋰電池的原材料配比，必須包括活性物質(zhì)材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑以及添加劑等部分組成，而粘結(jié)劑在其中起到了將活性物質(zhì)與箔材、活性物質(zhì)與活性物質(zhì)之間、活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑之間粘結(jié)起來的作用，雖然用量很少，但其作用不可替代。

粘結(jié)劑是漿料中重要的組分，粘結(jié)劑將各種顆粒粘接在一起，形成了具有粘附性的漿料，將其與金屬箔緊密粘接在一起。好的粘結(jié)劑，不僅有利于鋰電池能量密度的提高，對于鋰電池內(nèi)阻也有明顯的降低作用，對電池的電化學(xué)性能也具有重要的影響。

總結(jié)：鋰電池粘結(jié)劑的使用量也日益加大，目前國內(nèi)鋰電池專用粘結(jié)劑的品種少并且性能較差，高端鋰電池專用粘結(jié)劑幾乎全部依賴進(jìn)口，所以加大研發(fā)力度，進(jìn)行進(jìn)口替代技術(shù)與生產(chǎn)工藝的攻關(guān)有著非常重要的意義。