鋰電池重要輔助材料粘結劑的特點與作用

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劑的特點與作用。鋰電池粘結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用的重要材料之一。鋰電池專用粘結劑的主要作用有兩個：粘結和導電。通常狀況下，對鋰電池專用粘結劑的要求，體現在粘結力、柔韌性、耐堿性、親水性、電導率等性能的合適與穩定。

鋰電池重要輔助材料粘結劑的特點

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

得到廣泛應用的鋰電池粘結劑主要有三大類：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劑也占有一定市場。

鋰電池CMC粘結劑的四大特點

第一，CMC可以使產品的親水性和溶解性好，完全溶于水，沒有游離纖維和雜質。

第二，取代度均勻且粘度穩定，可以提供穩定的粘度和附著力。

第三，制作出高純度產品，并且是屬于低金屬離子含量。

第四，產品與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劑的作用

（1）保證活性物質制漿時的均勻性和安全性

（2）對活性物質顆粒間起到粘接作用

（3）將活性物質粘接到集流體上

（4）保持活性物質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）提高鋰電池的循環性能、快速充放能力，同時降低電池內阻。

鋰電粘結劑主要作用是將活性物質粘結在集流體上，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。鋰電池粘結劑專門用于粘結和保持電極活性物質，增強電極活性材料與導電劑以及活性材料與集流體之間的電子接觸，更好地穩定極片的結構。通常粘結劑的用量只占正、負極活性物質的1.5%~3%，并且正極用量是負極的3倍。

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

粘結劑是漿料中重要的組分，粘結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。好的粘結劑，不僅有利于鋰電池能量密度的提高，對于鋰電池內阻也有明顯的降低作用，對電池的電化學性能也具有重要的影響。

總結：鋰電池粘結劑的使用量也日益加大，目前國內鋰電池專用粘結劑的品種少并且性能較差，高端鋰電池專用粘結劑幾乎全部依賴進口，所以加大研發力度，進行進口替代技術與生產工藝的攻關有著非常重要的意義。