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锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结

锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结

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  • 发布时间:2022-07-10
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【概要描述】锂离子电池原材料的完整配比应包括活性材料、导电剂、粘结剂、溶剂及添加剂等部分组成,锂电池浆料粘合剂在其中起到活性物质与箔、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间的粘结作用,用量少,但其作用是不可替代的。锂电池浆料粘合剂的种类、粘结机理、合成方法、发展趋势等与大家进行交流,那么,下面一起了解下锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结吧!

锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结

【概要描述】锂离子电池原材料的完整配比应包括活性材料、导电剂、粘结剂、溶剂及添加剂等部分组成,锂电池浆料粘合剂在其中起到活性物质与箔、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间的粘结作用,用量少,但其作用是不可替代的。锂电池浆料粘合剂的种类、粘结机理、合成方法、发展趋势等与大家进行交流,那么,下面一起了解下锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结吧!

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  锂离子电池原材料的完整配比应包括活性材料、导电剂、粘结剂、溶剂及添加剂等部分组成,用量少,但其作用是不可替代的。锂电池浆料粘合剂的种类、粘结机理、合成方法、发展趋势等与大家进行交流,锂电池浆料粘合剂在其中起到活性物质与箔、活性物质与活性物质之间、活性物质与导电剂之间的粘结作用,那么,下面一起了解下锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结吧!

锂电池浆料粘合剂

  一.油性粘合剂PVDF

  1、概述: PVDF是目前锂离子电池工业中常用的油性胶粘剂,具有抗氧化还原能力强、热稳定性好、易分散的特点,非极性链状高分子粘合剂,但需要使用N-甲基吡咯烷酮(NMP )作为溶剂,在1-4GPa之间,极板柔性不够; PVDF吸水后分子量降低,粘性变差,该溶剂挥发温度高,有一定的环境污染,价格昂贵。 明显不足包括杨氏模量相对较高,且与锂、LixC6在较高温度下发生放热反应,因此对环境的湿度要求比较高; 离子与电子绝缘在电解液中一定程度溶胀,不利于电池的安全性。

  2、黏附机制:常规PVDF的主要作用机制是范德华力,一部分是高分子量范德华力,另一部分是改性与箔的化学键作用,是分子间力的结合作用。 部分改性PVDF,其作用机理有两部分。

  3、合成方法:目前的合成方法包括悬浮聚合和乳液聚合两种方法; 不同正极材料可以应用不同方法合成的PVDF,同时结合相应的匀浆技术进行,取得良好的效果。

  二.水性胶粘剂SBR、CMC-Na

  1、概述: SBR是应用广泛的水性胶粘剂,在电池行业用作胶粘剂,胶粘剂效果良好,质量稳定。 SBR是丁苯橡胶的英文缩写,极易溶于水和极性溶剂,具有高粘接强度、良好的机械稳定性和可操作性,CMC-Na :羧甲基纤维素钠是目前世界上使用范围广、用量多的纤维素种类。 相对于分子质量为242.16 . 白色纤维状或颗粒状粉末,葡萄糖聚合度为100~2000纤维素衍生物,无臭、无味、无味、吸湿性,不溶于有机溶剂。

  2、粘结机理: SBR表面基团与铜箔表面基团发生缩合反应形成化学键。 SBR乳液本身是亲水性和疏水性的平衡产物,一方面疏水性有机结合石墨,另一方面亲水性基团和铜箔表面基团发生缩合反应。 同时可以使SBR分散更加均匀,CMC-Na作为一种稳定剂、悬浮分散剂,对SBR具有辅助黏附作用,同时利用空间电荷的排斥作用保证整个体系的稳定。

  3、合成方法及检测参数SBR合成方法: SBR由1,3 -丁二烯(CH2=CH-CH=CH2 )、苯乙烯(C6H5-CH=CH2 )合成,可以得到一系列不同交联度和不同玻璃化转变温度(一个是发生应变的温度,另一个是从玻璃状态向高弹性状态的状态转变温度)的产品,一般有乳液聚合和溶液聚合两种方法; 通过调整两者的比例。

  乳液聚合:初期以过硫酸钾为引发剂,在50下丁二烯和苯乙烯自由基乳液聚合制得,俗称热胶团,现仍少量生产。

  锂电池浆料粘合剂的生产是在松皂或脂肪酸皂为乳化剂的水乳液中分散丁二烯单体,乳液聚合在串联的多个釜中连续进行,转化率控制在65%左右。 未反应的丁二烯和苯乙烯依次用卧式闪蒸罐和蒸馏塔除去后,以硫醇为分子量调节剂,加入有机过氧化物、亚铁盐和活化剂组成的氧化还原引发体系进行自由基聚合,精制后再使用。 除去未反应单体的共聚物乳液经氯化钠、氯化钙和酸等凝聚,果冻的支链和交联程度较低,凝胶及低分子量含量大幅减少,性能明显改善,生成的橡胶经振动筛与乳清分离,经脱水、干燥后制成成品。 与热熔胶相比,基本取代了热熔胶。

  溶液聚合:以丁基锂为催化剂,溶液聚合丁苯橡胶在共聚过程中,有自发形成聚苯乙烯嵌段的倾向,为了合成苯乙烯无规分布于主链、即不含聚苯乙烯嵌段的共聚物,在非极性溶剂中合成的丁苯橡胶、溶液聚合丁苯橡胶的嵌段共聚物,即热塑性橡胶和无规共聚物两种,可以连续添加单体,也可以在90~150

  溶液聚合无规丁苯橡胶的分子量分布比乳液聚合丁苯橡胶窄,在共聚过程中添加二乙烯基苯或四氯化锡作为交联剂,使聚合物分子之间产生少量的交联,支化度也低。 为了减轻生胶的冷流动趋势,也可以混合分子量不同的共聚物,扩大分子量分布。

  以上介绍的就是锂电池浆料粘合剂种类、机理、合成方法总结,如需了解更多,可随时联系我们!

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