鋰電池粘結劑是鋰電池正負極材料中非常重要的組成部分,它可以將電極材料中的活性物質(zhì)、導電劑以及集流體緊密地粘結起來,增強活性材料與導電劑以及活性物質(zhì)與集流體之間的電子接觸,更好地穩(wěn)定極片結構。粘結劑的選擇很大程度上影響著極片的制作工藝及極片的微觀結構,進而影響極片一致性,而極片的一致性對于鋰電池的一致性來說非常重要。鋰離子電池用粘結劑主要分為有機溶劑型(油性)粘結劑和水性粘結劑兩類。溶劑型(油性)粘結劑,目前普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作為粘結劑,水性粘結劑與有機溶劑型粘合劑相比,具備只揮發(fā)水汽、生產(chǎn)環(huán)境綠色、成本低、非易燃等優(yōu)點,成為鋰電關鍵材料的重要發(fā)展方向。
在鋰電池PVDF粘結劑市場格局中,由于國內(nèi)企業(yè)還沒能達到相應技術水平,目前中國市場被法國阿科瑪、美國索爾維和日本吳羽等國外企業(yè)壟斷。
目前PVDF是主流的正極端粘結劑及隔膜涂覆層產(chǎn)品。4680電池通過增加隔膜負極側(cè)的PVDF涂覆用量的方法來改善負極極片與隔膜粘結性,減少粉料脫落的問題,提升離子導電性。據(jù)聯(lián)創(chuàng)股份披露,4680電池中PVDF總用量將提升至8%,遠高于傳統(tǒng)三元電池1.5%和磷酸鐵鋰電池的3.5%PVDF用量,因此隨著4680電池的快速放量,PVDF的需求量也會得到提升。
PVDF 均聚物在工業(yè)上使用兩種常用的聚合工藝制造——懸浮和乳液。這兩種技術都是基于水的。索爾維是唯一一家使用這兩種聚合工藝的 PVDF 生產(chǎn)商。
懸浮PVDF顆粒要大得多,當停止混合時它們會沉淀下來。由于聚合物的結晶度更高,因此它們具有更高的機械性能和更高的熔點。另外,它們可以注塑成型。
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