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粘结剂是锂离子电池中重要的辅助功能材料之一,是整个电极的力学性能的主要来源,对电极的生产工艺和电池的电化学性能有着重要的影响。粘结剂本身没有容量,在电池中所占的比重也很小。
除了一般的粘结剂所具有的黏接性能之外,锂离子电池电极粘结剂材料还需要能够耐受电解液的溶胀和腐蚀,以及承受充放电过程当中的电化学腐蚀作用,在电极的工作电压范围内保持稳定,因此,可以用作锂离子电池电极粘结剂的聚合物材料并不多。
目前得到广泛应用的锂离子电池粘结剂主要有三大类:聚偏氟乙烯(PVDF)、丁苯橡胶(SBR)乳液和羧甲基纤维素(CMC),此外,以聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯腈(PAN)和聚丙烯酸酯作为主要成分的水性粘结剂也占有一定市场。
电池级CMC四大特点
由于羧甲基纤维素酸式结构的水溶性不好,为了能够更好地对其进行应用,在电池生产中,CMC是使用非常广泛的材料。
CMC产品作为水性体系负极材料的主要粘合剂,被国内外电池制造企业广泛采用,最佳量的粘合剂可以获得比较大的电池容量、较多的循环寿命和比较低的内阻。
CMC的四大特点有:
第一,CMC可以使产品的亲水性和溶解性好,完全溶于水,没有游离纤维和杂质。
第二,取代度均匀且粘度稳定,可以提供稳定的粘度和附着力。
第三,制作出高纯度产品,并且是属于低金属离子含量。
第四,产品与SBR胶乳和其他材料配合使用具有良好的相容性。
电池使用的CMC羧甲基纤维素钠,将它所具有的使用效果有了质一样的提升,而且同时也为它提供了良好的使用性能,有了现在的使用效果。
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