锂离子电池粘结剂种类

锂离子电池粘结剂种类

锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,其具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点,被广泛应用于移动电子设备、电动汽车、储能系统等领域。而锂离子电池的性能不仅与电极材料、电解液等因素有关,还与粘结剂的种类和性能密切相关。本文将介绍锂离子电池粘结剂的种类及其特点。

1. 聚乙烯醇(PVA)

聚乙烯醇是一种常用的锂离子电池正负极粘结剂,其具有良好的粘结性能、化学稳定性和热稳定性。PVA可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PVA还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。

2. 聚丙烯酸(PAA)

聚丙烯酸是一种常用的锂离子电池正负极粘结剂,其具有良好的粘结性能、化学稳定性和热稳定性。PAA可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PAA还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。

3. 聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物(PVA-PAA)

PVA-PAA是一种新型的锂离子电池粘结剂,其具有PVA和PAA的优点,既具有良好的粘结性能,又具有良好的化学稳定性和热稳定性。PVA-PAA可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PVA-PAA还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。

4. 聚乙烯醇-聚丙烯酸-聚乙烯醚(PVA-PAA-PEO)

PVA-PAA-PEO是一种新型的锂离子电池粘结剂,其具有PVA、PAA和PEO的优点,既具有良好的粘结性能,又具有良好的化学稳定性、热稳定性和电化学稳定性。PVA-PAA-PEO可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PVA-PAA-PEO还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。

锂离子电池粘结剂的种类繁多,不同的粘结剂具有不同的特点和优缺点。在实际应用中,需要根据电池的具体要求选择合适的粘结剂,以提高电池的性能和稳定性。

【干货】锂离子电池的的原理、配方和工艺流程,正极材料介绍

锂离子电池的的原理、配方和工艺流程,正极材料介绍 锂离子电池的的原理、配方和工艺流程 锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌来工作。随着新能源汽车等下游产业不断发展,锂离子电池的生产规模正在不断扩大。本文以钴酸锂为例,全面讲解锂离子电池的的原理、配方和工艺流程,锂电池的性能与测试、生产注意事项和设计原则。 一,锂离子电池的原理、配方和工艺流程; 一、工作原理 1、正极构造 LiCoO2 + 导电剂 + 粘合剂 (PVDF) + 集流体(铝箔) 2、负极构造

石墨 + 导电剂 + 增稠剂 (CMC) + 粘结剂 (SBR) + 集流体(铜箔) 3、工作原理 3.1 充电过程 一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为: 负极上发生的反应为: 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子

Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。 3.3 充放电特性 电芯正极采用LiCoO2 、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿走x个Li离子后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于x的大小。 通过研究发现当x >0.5时,Li1-xCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-xCoO2中的x值,一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ,这时Li1-xCoO2的晶型仍是稳定的。 负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心,以保证下次充放电Li 的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负

锂离子电池粘结剂种类

锂离子电池粘结剂种类 锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,其具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点,被广泛应用于移动电子设备、电动汽车、储能系统等领域。而锂离子电池的性能不仅与电极材料、电解液等因素有关,还与粘结剂的种类和性能密切相关。本文将介绍锂离子电池粘结剂的种类及其特点。 1. 聚乙烯醇(PVA) 聚乙烯醇是一种常用的锂离子电池正负极粘结剂,其具有良好的粘结性能、化学稳定性和热稳定性。PVA可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PVA还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。 2. 聚丙烯酸(PAA) 聚丙烯酸是一种常用的锂离子电池正负极粘结剂,其具有良好的粘结性能、化学稳定性和热稳定性。PAA可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PAA还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。 3. 聚乙烯醇-聚丙烯酸共聚物(PVA-PAA)

PVA-PAA是一种新型的锂离子电池粘结剂,其具有PVA和PAA的优点,既具有良好的粘结性能,又具有良好的化学稳定性和热稳定性。PVA-PAA可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PVA-PAA还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。 4. 聚乙烯醇-聚丙烯酸-聚乙烯醚(PVA-PAA-PEO) PVA-PAA-PEO是一种新型的锂离子电池粘结剂,其具有PVA、PAA和PEO的优点,既具有良好的粘结性能,又具有良好的化学稳定性、热稳定性和电化学稳定性。PVA-PAA-PEO可以与锂离子电池中常用的电极材料如石墨、锂铁磷酸等形成良好的粘结,同时还可以提高电极的机械强度和耐久性。此外,PVA-PAA-PEO还可以在电极制备过程中起到润湿剂的作用,有利于电极材料与电解液的接触,提高电池的性能。 锂离子电池粘结剂的种类繁多,不同的粘结剂具有不同的特点和优缺点。在实际应用中,需要根据电池的具体要求选择合适的粘结剂,以提高电池的性能和稳定性。

锂离子电池工艺配料

1.正负极配方 配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。 1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)) LiCoO (10μm):93.5%;其它:6.5%如Super-P:4.0%;PVDF761:2.5; 2 NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496 a) 正极黏度控制6000cps(温度25转子3); b) NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜; c) 特别注意温度湿度对黏度的影响 ●钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。 钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。 锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。 ●导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。 非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。 ●PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。 非极性物质,链状物,分子量从300000到3000000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。 ●NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。 ●正极引线:由铝箔或铝带制成。 1.2负极配方(石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)) 负极材料:94.5%;Super-P:1.0%;SBR:2.25%;CMC:2.25% 水:固体物质的重量比为1600:1417.5 a)负极黏度控制5000-6000cps(温度25转子3) b)水重量需要适当调节,达到黏度要求为宜; c)特别注意温度湿度对黏度的影响 2.正负极混料 ★石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造石墨。 非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。一般粒径D50为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。 ★导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。提高反应深度及利用率。 防止枝晶的产生。利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。 (可根据石墨粒度分布选择加或不加)。 ★添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。 增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。 异丙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的兼容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。 乙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的兼容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链,提高粘结强度 (异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的,大量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种)。

锂离子电池常用的粘结剂的种类作用及性能

锂离子电池常用的粘结剂的种类作用及性能锂离子电池是一种常见的充电式电池,由于其高能量密度、轻量化等优势,在移动电子设备、电动汽车等领域得到广泛应用。粘结剂是锂离子电池中重要的组分之一,主要用于固定电池正负极材料及电解质层,以提高电池的结构强度和电池性能。下面将介绍锂离子电池中常用的粘结剂种类、作用及性能。 1.聚乙烯醇(PVA) 聚乙烯醇是一种常用的粘结剂,其优点是成本低、水溶性好。在锂离子电池中,PVA主要用于固定电极材料和电解质之间的粘结,可以提高电池的结构强度和耐高温性能。 2.聚乙烯酮(PVP) 聚乙烯酮是一种高分子聚合物,可以作为锂离子电池的粘结剂。它具有良好的粘结性能和高温稳定性,可以有效提高电池的充放电性能和循环寿命。 3.聚甲基丙烯酸酯(PMMA) 聚甲基丙烯酸酯是一种高分子有机化合物,具有良好的粘结性能和热稳定性。在锂离子电池中,PMMA主要用于固定电池正负极材料,可以提高电池的机械强度和抗振动性能。 4.聚偏氟乙烯(PVDF) 聚偏氟乙烯是一种常用的粘结剂,其耐高温、耐腐蚀、电绝缘等性能使其在锂离子电池中表现出色。PVDF可与电极材料有效结合,提高电池的结构强度和循环寿命。

5.纳米硅胶 纳米硅胶是一种集合了硅胶和纳米技术的新型材料,具有较大的比表面积和孔隙结构。在锂离子电池中,纳米硅胶可以作为粘结剂使用,与电极材料结合,增加电池的结构强度和电池的能量密度。 总的来说,锂离子电池常用的粘结剂种类包括聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚甲基丙烯酸酯、聚偏氟乙烯和纳米硅胶等。不同的粘结剂具有不同的优点和适用场景,可以提高锂离子电池的结构强度、耐高温性能、循环寿命等方面的性能。在锂离子电池的发展过程中,粘结剂的选择和性能优化将继续为电池的发展做出重要贡献。

锂离子电池粘结剂行业介绍

锂离子电池粘结剂行业介绍 锂离子电池粘结剂是锂离子电池制造中的重要组成部分,广泛应用于电池的正负极材料及电解质的固体态界面的固定。其主要作用是固定电极活性物质和电解质层,保证电解质的长期稳定性和减少电池内部阻抗,提高电池性能和寿命。 1.锂离子电池市场概况 锂离子电池市场在近年来得到了快速的发展,主要受到电动工具、电动车、智能手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的需求推动。特别是随着新能源汽车的兴起和智能手机的普及,锂离子电池的需求持续增长。根据市场研究机构的数据,全球锂离子电池市场规模预计将在未来几年内保持稳定增长,预计到2026年将达到约4500亿美元。 2.锂离子电池粘结剂的种类 有机胶是指使用有机物质作为粘结剂,常见的有聚合物、聚酰亚胺、导电聚合物等。有机胶具有较好的黏结强度和电导率,但在高温环境下可能出现热分解、脱层等问题。 无机胶是指使用无机物质作为粘结剂,常见的有磷酸盐玻璃、陶瓷离子凝胶等。无机胶的热稳定性和化学稳定性较好,但电导率较低。 高分子胶是指使用高分子化合物作为粘结剂,常见的有聚氨酯、聚酰胺、聚酰亚胺等。高分子胶具有较好的粘结性能和电导率,但可能存在导电性能随温度升高而下降的问题。 3.锂离子电池粘结剂的应用领域

锂离子电池粘结剂主要应用于锂离子电池的正负极材料及电解质的固 体态界面的固定。其中正极材料主要由锂铁磷酸盐、锰酸锂等组成,负极 材料主要由石墨、石墨烯等组成,电解质主要由有机液体电解质和固态电 解质等组成。锂离子电池粘结剂的添加可以提高电极材料和电解质之间的 接触性能,减少电阻,提高电池的能量密度、循环性能和安全性能。 4.锂离子电池粘结剂行业发展趋势 随着锂离子电池市场的快速发展,锂离子电池粘结剂行业也面临着新 的机遇和挑战。主要发展趋势有: (1)绿色环保:近年来,环境保护和可持续发展的理念日益被重视。粘结剂企业在产品研发和生产过程中,注重绿色环保,减少对环境的不良 影响,推动行业的可持续发展。 (2)高性能:随着科技的进步,锂离子电池粘结剂的要求也越来越高。企业需要不断提升产品的性能,如粘结强度、电导率、循环寿命等, 以满足不同应用领域的需求。 (3)材料创新:锂离子电池粘结剂的材料创新是行业发展的重要方 向之一、通过研发新型材料,如高分子复合材料、导电高分子材料等,提 高粘结剂的成本效益和性能。 (4)高一体化:锂离子电池粘结剂行业正朝着高一体化方向发展, 即将生产的锂离子电池粘结剂与电池制造进行一体化。这有助于提高生产 效率,降低生产成本,提高产品质量和稳定性。 综上所述,锂离子电池粘结剂是锂离子电池制造中的重要组成部分, 广泛应用于电池的正负极材料及电解质的固体态界面的固定。随着锂离子 电池市场的快速发展,锂离子电池粘结剂行业也面临着新的机遇和挑战。

锂离子电池用导电剂的类型及原理介绍

锂离子电池用导电剂的类型及原理介绍 正负极电极的材料主要由正负极主料、导电剂、粘结剂组成,三者缺一不可。正负极主料是活性物质,为锂离子电池提供锂离子的来源和去处,粘结剂作为将主料固定到集流体上和将原材料紧密结合在一起,也是不可或缺的。导电剂的存在相当于为电子开辟了多条高速公路,让电子能够快速地在正负电极内和集流体间穿梭。高效的导电性,能够提高电池的倍率性能,降低电池内阻,对于电池的循环性能也有较大提升。锂离子电池的设计是要兼顾容量、功率、性能的,所以要挑选性状最适合的导电剂,来提高正负极活性物质的比例,并且不影响电池的导电性。那么,实际生产中常用的导电剂种类有哪些,其应用如何,其导电机理是怎样的,下面将详细介绍。 导电剂一般可分为金属系导电剂(银粉、铜粉、镍粉等)、金属氧化物系导电剂(氧化锡、氧化铁、氧化锌等)、碳系导电剂(炭黑、石墨等)、复合导电剂(复合粉、复合纤维等)以及其他导电剂。金属导电剂加入锂电池中会发生氧化还原反应,金属析出后会刺破隔膜,影响电池的安全性,而碳系导电剂不仅能满足锂电池导电需求,还具有低成本,质量轻等特点,对于降低锂电池成本、提高能量密度具有积极意义。目前锂电池生产中常用的碳系导电剂主要为颗粒状导电剂(如导电石墨、导电炭黑)、纤维状导电剂(如碳纳米管、VGCF等)、片状导电剂(如石墨烯)。 1、颗粒状导电剂 颗粒状导电剂主要有导电石墨、导电炭黑两种。颗粒状的导电剂与正负极活性物质的接触形式为点点接触,导电颗粒和活性物质均匀混合后,电子在活性物质之间通过导电剂的桥梁作用穿梭。

图1. 导电石墨用于LCO 导电石墨中常用的型号有KS系列,包括KS-6/KS-15等,SFG-6等。石墨晶体是稳定的六边形网状结构,其用于锂离子电池可以作为导电网络的节点,导电石墨粒径较大d90约10微米。石墨类导电剂用于负极时,不仅能导电,还能够作为负极活性物质。由于导电石墨的润滑作用和层状结构,导电石墨用于纳米硅基材料时可以抑制其体积膨胀效应。 但是需要注意的是,导电石墨在正极中应用较少,有研究表明:在钴酸锂电池中无限增加导电石墨量,其内阻也不会显著降低;在钴酸锂、锰酸锂电池中应用不同种类的导电剂,电池内阻最大的是采用了导电石墨那批。导电石墨在正极材料中的应用不如炭黑,原因在于导电石墨颗粒粒径较大,无法形成如炭黑一样密集的导电网络。

锂离子电池基础知识

基础知识 锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极 2.0 负极构造 石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极 3.0工作原理 3.1 充电过程 如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。 二、电池不良项目及成因: 1.容量低 产生原因: a. 附料量偏少; b. 极片两面附料量相差较大; c. 极片断裂; d. 电解液少; e. 电解液电导率低; f. 正极与负极配片未配好; g. 隔膜孔隙率小;h. 胶粘剂老化→附料脱落;i.卷芯超厚(未烘干或电解液未渗透) j. 分容时未充满电;k. 正负极材料比容量小。 2.内阻高 产生原因: a. 负极片与极耳虚焊; b. 正极片与极耳虚焊; c. 正极耳与盖帽虚焊; d. 负极耳与壳虚焊; e. 铆钉与压板接触内阻大; f. 正极未加导电剂; g. 电解液没有锂盐;h. 电池曾经发生短路;i. 隔膜纸孔隙率小。 3.电压低 产生原因: a. 副反应(电解液分解;正极有杂质;有水); b. 未化成好(SEI膜未形成安全); c. 客户的线路板漏电(指客户加工后送回的电芯); d. 客户未按要求点焊(客户加工后的电芯);

锂离子电池电极材料

锂离子电池电极材料 锂离子电池电极材料是构成锂离子电池的重要组成部分,直接影响电池的性能和使用寿命。本文将从锂离子电池电极材料的种类、结构和特点等方面进行介绍。 一、锂离子电池电极材料的种类 锂离子电池的正负极材料分别称为正极材料和负极材料。目前常用的正极材料主要有三类:钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂。其中,钴酸锂电极材料具有高能量密度和优良的循环寿命,但成本较高;锰酸锂电极材料价格相对较低,但能量密度较低;磷酸铁锂电极材料综合性能较好,但能量密度相对较低。正极材料的选择要根据电池的使用需求进行合理搭配。 负极材料主要有石墨和硅基材料。石墨是目前最常用的负极材料,具有较高的循环寿命和稳定性,但能量密度相对较低。硅基材料具有较高的理论能量密度,但由于其容量膨胀较大,循环寿命较短。因此,在实际应用中,石墨和硅基材料常常进行复合使用,以取得较好的性能表现。 锂离子电池的正负极材料都是由活性物质、导电剂和粘结剂组成。 正极材料一般采用层状结构,其中活性物质是电池的能量来源,导电剂用于提高电极的导电性能,粘结剂用于固定活性物质和导电剂。正极材料的结构决定了电极的循环寿命和能量密度。

负极材料由活性碳材料构成,其中活性碳材料是储存锂离子的载体,导电剂用于提高电极的导电性能,粘结剂用于固定活性碳材料和导电剂。 三、锂离子电池电极材料的特点 1. 高能量密度:锂离子电池电极材料具有较高的能量密度,可以提供较长的使用时间。 2. 优良的循环寿命:正负极材料都具有较好的循环稳定性,可以进行大量的充放电循环。 3. 快速充放电能力:锂离子电池电极材料具有较好的充放电速率性能,可以满足高功率应用的需求。 4. 稳定性和安全性:电极材料具有较好的化学稳定性和热稳定性,不易发生安全事故。 5. 环境友好:锂离子电池电极材料大多数是可回收利用的材料,对环境污染较小。 四、锂离子电池电极材料的发展趋势 1. 提高能量密度:通过开发新型正负极材料,提高电池的能量密度,以满足电动汽车等高能量密度应用的需求。 2. 提高循环寿命:改善电极材料的结构和配方,提高电池的循环寿命,延长电池的使用寿命。 3. 提高安全性:研发具有自愈性能的电极材料,提高电池的安全性,

2023-2029年中国锂电池粘结剂行业市场前瞻与投资战略规划分析报告

锂电池粘结剂行业分析报告锂电池粘结剂行业发展前景及规模分析_智研瞻产业研究院 锂电池粘结剂,锂电池粘结剂行业分析报告,锂电池粘结剂产量,锂电池粘结剂行业发展前景 相关报告:《2023-2029年中国锂电池粘结剂行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》 行业相关定义 锂电池粘结剂是锂离子电池电极片中的非活性成分,其主要作用是连接电极活性物质、导电剂和电极集流体,使电极活性物质、导电剂和集流体间具有整体的连接性,从而减小电极的阻抗。 锂电池粘结剂是锂电池正负极材料中非常重要的组成部分,它可以将电极材料中的活性物质、导电剂以及集流体紧密地粘结起来,增强活性材料与导电剂以及活性物质与集流体之间的电子接触,更好地稳定极片结构。粘结剂的选择很大程度上影响着极片的制作工艺及极片的微观结构,进而影响极片一致性,而极片的一致性对于锂电池的一致性来说非常重要。 锂离子电池用粘结剂主要分为两类:(1)有机溶剂型粘结剂,采用有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为分散剂;(2)水性粘结剂,采用水作为分散剂。有机溶剂型粘结剂方面,目前普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作为粘结剂,PVDF是良好的粘结剂,但其电子和离子导电性差,而且采用PVDF作粘结剂的极片涂布工艺要求严格密封,能耗大。另外PVDF 中含有氟,易与嵌锂石墨发生反应,导致电池性能下降。且PVDF的离子和电子的绝缘性增加电池内阻,影响其性能发挥。此外,与PVDF同时使用的分散剂一般为有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)。NMP具有分散性好的特点,但易挥发、毒性大,且易燃易爆。毒性有机溶剂的挥发严重污染环境,严重影响车间工作人员的身体健康。而且NMP成本高,回收费用大。水性粘结剂方面,与有机溶剂型粘合剂相比,水性粘合剂具备只挥发水汽、生产环境绿色、成本低、非易燃等优点,成为锂电关键材料的重要发展方向。 图表:锂电池粘结剂分类

锂离子电池粘结剂种类

锂离子电池粘结剂种类 一、引言 锂离子电池是目前应用广泛的电池之一,其高能量密度和长周期寿命使其成为移动设备、电动车辆和储能系统的首选。在锂离子电池的生产过程中,粘结剂是至关重要的材料之一。本文将详细介绍锂离子电池粘结剂的种类及其特性。 二、传统粘结剂 传统的锂离子电池粘结剂主要包括以下几种: 1. PVDF PVDF(聚偏氟乙烯)是最常用的粘结剂之一。它具有较高的化学稳定性和热稳定性,可保证电池在高温下的性能稳定性。此外,PVDF还具有优异的耐溶剂性和电学性能,可以提供良好的粘结强度和电子传导性能。 2. CMC CMC(羧甲基纤维素)是一种非常有效的粘结剂。具有出色的黏度控制能力和良好 的分散性,可以增加正极材料的可塑性和流动性。此外,CMC还具有较高的粘结强 度和电子传导性能,可以提高锂离子电池的循环寿命和能量密度。 3. SBR SBR(丁苯橡胶)主要用于制备锂离子电池的负极材料。它具有良好的粘结性和柔 韧性,可以有效地固定负极材料颗粒,并提供良好的电子传导通路。此外,SBR还 具有优异的耐化学腐蚀性,可以增强电池的化学稳定性。 4. NMP NMP(N-甲基吡咯烷酮)是一种常用的溶剂,广泛应用于锂离子电池的制备过程中。它具有良好的化学稳定性和高溶解度,可以有效地溶解PVDF等粘结剂和其他添加剂。此外,NMP还具有较低的毒性和挥发性,对环境影响较小。

三、新型粘结剂的发展 随着锂离子电池技术的不断进步,越来越多的新型粘结剂被开发出来,以满足不同应用场景的需求。下面列举了一些最新的粘结剂: 1. GelMA GelMA(明胶甲基丙烯酸酯)是一种生物可降解的粘结剂,具有良好的生物相容性和可调控的粘结性能。它在生物医学领域具有广阔的应用前景,可以用于制备可植入式生物传感器和可降解的生物医学器械。 2. PEDOT:PSS PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烷二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸)是一种具有良好导电性和柔韧性的粘结剂。它可以有效地提高锂离子电池的导电性能和力学稳定性,具有很高的应用潜力。 3. SCMC SCMC(超声波强化羧甲基纤维素)是一种新型的CMC衍生物,通过超声波处理改善了其分散性和黏度控制能力。它可以提高锂离子电池的循环寿命和能量密度,并具有良好的工艺可控性。 4. PAA PAA(聚丙烯酸)是一种可溶于水的粘结剂,具有较高的粘结强度和良好的环境适应性。它可以用于制备高性能的锂离子电池,具有较低的生产成本和较好的可持续性。 四、总结 锂离子电池粘结剂种类繁多,每种粘结剂都具有不同的特性和应用领域。传统的PVDF、CMC、SBR和NMP仍然是主流的粘结剂,而新型的GelMA、PEDOT:PSS、SCMC 和PAA则拥有更多的优势。在未来,随着科技的不断进步和需求的不断增长,锂离子电池粘结剂将会继续得到改进和创新,以满足不同领域的需求。

2023年中国锂电池粘结剂行业市场集中度、市场规模及未来前景分析报告

2023年中国锂电池粘结剂行业市场集中度、市场规模及未来前景分析报告 内容概况: 2021年行业新增产能投放有限,锂电粘结剂用PVDF产能仍不足,产能增速不及下游需求显著增长,2022年国内PVDF产能持续落地,整体锂电池粘结剂供需趋紧持续改善,数据显示,2022年我国锂电池粘结剂产量和需求量分别约8.81万吨和8.67万吨。 关键词:锂电池粘结剂需求量锂电池粘结剂市场规模锂电池粘结剂均价 一、锂电池粘结剂产业概述 锂电池粘结剂是锂电池正负极材料中非常重要的组成部分,它可以将电极材料中的活性物质、导电剂以及集流体紧密地粘结起来,增强活性材料与导电剂以及活性物质与集流体之间的电子接触,更好地稳定极片结构。粘结剂的选择很大程度上影响着极片的制

作工艺及极片的微观结构,进而影响极片一致性,而极片的一致性对于锂电池的一致性来说非常重要。锂离子电池用粘结剂主要分为有机溶剂型(油性)粘结剂和水性粘结剂两类。溶剂型(油性)粘结剂,目前普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作为粘结剂,水性粘结剂与有机溶剂型粘合剂相比,具备只挥发水汽、生产环境绿色、成本低、非易燃等优点,成为锂电关键材料的重要发展方向。 二、锂电池粘结剂政策背景 随着我国积极贯彻双碳战略,推动新能源汽车产业持续扩张发展,作为最主要的动力电池领域行业成为国家政策的重点支持领域。政策推动和技术升级不断提升锂离子电池经济性,推动动力电池迎来产业成长初期的爆发式增长,锂电池粘结剂作为锂电池的重要组成原料组成,上游关键原料技术和生产受国际企业影响较大,自主生产能力较弱,在日益竞争激烈的动力电池和新能源汽车领域,叠加国际环境日益紧张,完全国产化的

锂离子电池中粘结剂相关书籍

锂离子电池中粘结剂相关书籍 1.引言 1.1 概述 锂离子电池是一种广泛应用于电子设备、电动汽车等领域的重要能源存储装置。粘结剂作为锂离子电池中的重要组成部分,对于电池的性能以及寿命起着至关重要的作用。粘结剂主要用于固定电极材料和电解质,同时还能够提供电子和离子的传导路径。因此,粘结剂的选择和优化对于锂离子电池的性能具有重要的影响。 目前,关于锂离子电池中粘结剂的研究已经取得了相当大的进展。研究人员针对不同类型的锂离子电池,例如磷酸铁锂电池、锰酸锂电池等,通过改变粘结剂的成分、结构和添加剂等,来优化电池的性能。同时,还有许多关于粘结剂的相关书籍被出版,为研究人员和工程师提供了重要的参考资料。 本文将重点介绍锂离子电池中粘结剂的相关书籍。通过系统地梳理和整理这些书籍,我们可以深入了解粘结剂的种类、性能和在锂离子电池中的应用。这些书籍不仅包含了粘结剂的基础知识,还对粘结剂的开发、改进和应用进行了详细的描述和分析。通过学习这些书籍,我们可以更好地理解粘结剂在电池性能中的关键作用,并为粘结剂的选择和优化提供参考。 在接下来的文章中,我们将首先介绍粘结剂作用的基本原理,包括固定电极材料和电解质、提供电子和离子传导路径等。然后,我们将介绍锂离子电池中常用的粘结剂,包括聚合物粘结剂、无机粘结剂等。对于每种粘结剂的特点、性能以及在电池中的应用进行详细的讨论。最后,我们将

总结粘结剂在锂离子电池中的影响,并展望未来粘结剂研究的发展方向。 通过本文的撰写与分享,我们希望能够提供给读者一个全面的了解锂离子电池中粘结剂的相关信息,为锂离子电池的研发与应用提供有力的支撑。同时,也希望能够激发更多的研究者对于粘结剂的关注和深入探索,为锂离子电池技术的进一步发展做出贡献。 1.2 文章结构 文章结构部分的内容应该包括以下信息: 文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织结构和各个章节的内容概述。 首先,文章的整体结构分为引言、正文和结论三个部分。 在引言部分,我们将会对锂离子电池中粘结剂的相关问题进行概述,介绍它的重要性和研究意义,以及本文的目的和意义。 接着,在正文部分,我们将会详细探讨粘结剂在锂离子电池中的作用,包括它在电池组件中的功能以及对电池性能的影响。同时,我们还将介绍锂离子电池中常用的粘结剂种类和特点,以及它们在电池中的应用情况,旨在为读者提供一定的背景知识。 最后,在结论部分,我们将对锂离子电池中的粘结剂进行总结和归纳,分析其对电池性能的影响,并展望未来粘结剂研究的发展方向,以期为锂离子电池的改进和进一步研究提供参考。 通过以上的文章结构,读者可以清晰地了解整篇文章的组织结构和各个章节的内容概述,有助于读者更好地理解和把握文章的主旨和研究进展。 1.3 目的 本文的主要目的是为了介绍关于锂离子电池中粘结剂的相关书籍,包

锂电池粘结剂行业分析报告

锂电池粘结剂行业分析报告 锂电池粘结剂是一种用于固定锂离子电池正负极电极片之间,其内部和外部各层之间的特殊材料。在锂离子电池中,粘结剂起到的作用是固定锂离子电池的各个元素,防止电池组件松散和老化,以及增强电池组件的机械稳定性和导电性能。锂电池粘结剂行业作为锂电池领域的基础性配套材料之一,对于发展锂离子电池产业具有重要作用。 一、定义 锂电池粘结剂是一种基于聚丙烯酸酯或聚氨酯等材料的粘合物,其作用是连接锂离子电池正负极电极片之间,形成完整的电池结构,具有良好的机械性能和导电性能。 二、分类特点 锂电池粘结剂主要包括液态和固态两种类型。液态粘结剂主要用于锂离子电池极片之间的连接,固态粘结剂主要用于连接电池单体和锂离子电池组件之间。粘结剂的选择主要考虑粘接的温度和压力,以及电池组件的形状和尺寸等因素。 三、产业链 锂电池粘结剂产业链包括原材料生产、粘接剂制造、电池组

件生产和终端应用四个环节。其中,原材料生产环节主要涉及到高分子材料、交联剂和溶剂等方面的生产;粘接剂制造环节主要涉及到涂布机、轧机、烤箱等粘结设备的制造;电池组件生产环节主要涉及到电极片的切割、模组加工和装配;终端应用环节主要涉及到电动汽车、移动通信、电池储能等领域的应用。 四、发展历程 锂电池粘结剂作为一种重要的电池材料,其研究和发展历程也很漫长。早期的锂电池粘结剂主要是利用聚乙烯、聚酯、聚醚等食品级材料来进行粘接,但是由于这些材料的热稳定性和封闭性较差,导致锂离子电池的功率密度和安全性能不能满足要求。后来,随着高分子材料、交联剂和溶剂等技术的快速发展,新型的锂电池粘结剂逐渐应运而生。目前,国内外锂电池粘结剂市场规模不断扩大,已成为电池材料领域的重要分支之一。 五、行业政策文件及其主要内容 为促进锂电池粘结剂产业的健康发展,国家发布了一系列相关政策文件,主要包括:《锂离子电池产业发展规划(2021-2025)》、《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》、《电动汽车动力电池行业规范化技术指南(2020年版)》、《电池用涂覆材料 GB/T33999-2017》等。这些政策文件均提出了对于锂电池粘结剂产业的支持、鼓励、规范等内容,以促进锂电池粘结剂产业的健康发展。 六、经济环境

锂离子电池常用粘结剂种类、作用及性能

锂离子电池常用的粘结剂的种类、作用及性能锂离子电池粘结剂一般都是高分子化合物,电池中常用的粘结剂有; (1)PVA(聚乙烯醇 )PVA的分子式为卡 CH2CHOH手 JJ,聚合度〞一般为 700— 2000,PVA是一种亲水性高聚物白色粉末,密度为 1,24—1.34g?cm-3。PVA 可与其他水溶性高聚物混溶,如与淀粉、 CMC、海藻钠等都有较好的混溶性。 (2)聚四氟乙烯 (PTFE)PTFE俗称“塑料王〞,是一种白色粉末,密度为 2.1—2.3g?CITI+,热分解温度为415℃。PTFE电绝缘性能好,耐酸,耐碱,耐氧 化。 PTFE的分子式为卡 CF2一 CF2头。,是由四氟乙烯聚合而成的。 nCF2=CF、2 一卡 CF2=CF2于。常用 60%的 PTFE乳液作电极粘结剂。 (3)羧甲基纤维素钠 (CMC)CMC为白色粉末,易溶于水,并形成透明的 溶液,具有良好的分散能力和结合力,并有吸水和保持水分的能力。 (4)聚烯烃类 (PP,PE以及其他的共聚物 ); (5)(PVDF/NMP)或其他的溶剂体系; (6)粘接性能良好的改性SBR橡胶; (7)氟化橡胶; (8)聚胺酯。 锂电池用粘接剂;锂离子电池中,由于使用电导率低的有机电解液,因而 要求电极的面积大,而且电池装配采用卷式结构,电池的性能的提高不仅对电 极材料提出了新的要求,而且对电极制造过程中使用的粘接剂也提出了新的要 求。 1、粘接剂的作用及性能; (1)保证活性物质制浆时的均匀性和平安性; (2)对活性物质颗粒间起到粘接作用; (3)将活性物质粘接在集流体上;

(4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用; (5)有利于在碳材料 (石墨 )外表上形成 SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求; (1)在枯燥和除水过程中加热到130—180~C情况下能保持热稳定性; (2)能被有机电解液所润湿; (3)具有良好的加工性能; (4)不易燃烧; (5)对电解液中的 I.iClQ,I.iPP、6 等以及副产物I.iOH,㈠ 2C03等稳定; (6)具有比拟高的电子离子导电性; (7)用量少,价格低廉; 以往的镍镉、镍氢电池,使用的电解液是水溶液体系,粘接剂可以使用PVA,CMC等水溶性高分子材料,或 PTFE的水分散乳液。锂离子蓄电池电解液是极性大 (因此溶解能力和溶胀能力高 )的碳酸酯类有机溶剂体系,粘接剂必须能耐碳酸酯 (至少是不溶解 ),而且必须满足上述的几点要求,特别是必须满足在电化学环境中的稳定性,在负极中处于锂的负电位下不被复原,在正极中发生过充 电等有氧产生的情况下不发生氧化。 锂离子电池中的特点是伴随充放电过程,锂在活性物质中的嵌入—脱出引起活性物质的膨胀—收缩 (如石墨的层间距变化到达 10%一 11%),要求粘接剂对此能够起到缓冲作用。锂离子电池的电极在枯燥过程中加热温度最高可以到达200℃,粘接剂必须能够耐受这样高的温度。 由此可见,粘接剂性能好坏对电池性能的影响很大,锂离子电池电极制备 是采用涂布工艺,一般采用刮刀或辊涂布的方式,通过刀口间隙调节活性物质 层的厚度。锂离子电池活性物质层的厚度很小,因此涂布刀口的间隙也很小, 这样就要求在浆料中不能有大的团聚颗粒存在。制作电极需要经过辊压、分

锂离子电池工艺配料

锂离子电池工艺配料 配料过程实际上是将浆料中的各类构成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。配料大致包含五个过程,即:原料的预处理、掺与、浸湿、分散与絮凝。 1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)) LiCoO2(10μm):93.5%;其它:6.5%如Super-P:4.0%;PVDF761:2.5; NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496 a) 正极黏度操纵6000cps(温度25转子3); b) NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜; c) 特别注意温度湿度对黏度的影响 ●钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。 钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50通常为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。 锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50通常为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。 ●导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。 非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径通常为2-5 μm;要紧有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时通常选择超导碳黑与石墨乳复配;通常为中性。 ●PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂与铝箔或者铝网粘合在一起。 非极性物质,链状物,分子量从300000到3000000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。 ●NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。 ●正极引线:由铝箔或者铝带制成。 1.2负极配方(石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)) 负极材料:94.5%;Super-P:1.0%;SBR:2.25%;CMC:2.25% 水:固体物质的重量比为1600:1417.5 a)负极黏度操纵5000-6000cps(温度25转子3) b)水重量需要适当调节,达到黏度要求为宜; c)特别注意温度湿度对黏度的影响 2.正负极混料 ★石墨:负极活性物质,构成负极反应的要紧物质;要紧分为天然石墨与人造石墨。 非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。通常粒径D50为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则,要紧有球形、片状、纤维状等。 ★导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。提高反应深度及利用率。 防止枝晶的产生。利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。 (可根据石墨粒度分布选择加或者不加)。 ★添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。 增稠剂/防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水与极性溶剂。 异丙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨与粘合剂溶液的兼容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。 乙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨与粘合剂溶液的兼容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链,提高粘结强度

相关文档
最新文档