锂电粘结剂性能对比

锂电粘结剂性能对比
锂电粘结剂性能对比

? 在电极中,粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性

物质,增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触,更好地稳定极片的结构,对于在充放电过程中体积会膨胀/收缩的锂离子电池正负极来说,要求粘结剂对此能够起到一定的缓冲作用。选择一种合适的锂离子电池粘结剂,要求其欧姆电阻要小,在电解液中性能稳定,不膨胀、不松散、不脱粉。一般而言,粘结剂的性能,如粘结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等,直接影响着电池的性能。加人最佳量的粘结剂,可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻,这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。因此选择一种合适的粘结剂非常重要。

?

? 粘度的测试对比

放电容量测试

从图上可以看出使用PVDF 粘结剂的极片,容量衰减很快,达到最大容量后,立即开始衰减,说明随着循环次数的增加,电极材料逐渐与集流体脱落。而采用水性粘合剂的极片,循环性能明显好于PVDF ,35次循环以后,容量还能保持稳定。

循环性能,化成厚度的测试对比

W1到W3是SBR 系电池,P1到P3是PVDF 系电池

从表一中可以看出,两种电池的容量保持率在前50周几乎没有差别,均在97%左右;在100周时,SBR系电池的容量保持率为94%左右,略低于PVDF系电池的95%:当循环达到300周时,SBR系电池的容量保持率只有85%左右,而PVDF系电池的容量保持率达到91%,相差6个百分点。两种电池的循环容量保持能力都很优秀,但后者更为突出。

电压平台是指锂离子蓄电池以1 C 5A 恒流放电,从满电压(一般为4.2 V)状态放电到电压为3.6 V时的时间或容量。表一中的数据采用3.6 V平台率一即1 C 5A恒流放电至3.6 V时的时间或容量占C 5A恒流放电至3.0 V时的总时间或总容量的百分数。它反应了电池在3.6 V以上所能释放的能量,同时也在一定程度上反映了电池的大电流放电特性。相同容量的电池,电压平台越高,则电池的有效使用时间更长。从表一中可以看出,在第1周循环中SBR系电池的3.6 V平台率为88%,比PVDF系电池的89%低1个百分点;到第300周时,PVDF系电池的3.6 V平台率仍达到85%,而SBR系电池只有76%,相差9个百分点。

电池的膨胀是由电极活性材料的结构特点所决定的,但是其大小则主要与电极活性材料的性质、粘结剂的性质以及电极制作工艺等因素有关。我们选用相同的电极活性材料和电极制作工艺,主要考察粘结剂的影响。从图1可以看出,SBR系电池的膨胀厚度较小,且分布较窄,在0.2~0.3 mm之间;而PVDF系电池的膨胀厚度较大,且分布较宽,在0.3~0.7mm之间。

内阻的测试

电池的内阻与电池的荷电状态有关。一般地,锂离子蓄电池的充电态内阻比放电态内阻小。从图2中可以看出,SBR系电池和PVDF系电池的充电态内阻相当,均分布在34~36 mΩ之间;两种电池的放电态内阻也都在37 mΩ左右。由此可知,SBR粘结剂和PVDF粘结剂对电池内阻的影响没有显著差别。

过充电性能的测试

?从表二、图三中可以看出,相同标称容量的两种电池以3 C 5A 倍率恒流过充电时,SBR系电池发生鼓肚,但没有爆炸、起火、破裂等现象发生,电池壳体的最高温度较低,在80~120℃之间。电池充电到9.5 V后,能以该电压恒压充电,同时壳体温度从最高开始下降而PVDF系电池均发生了爆炸、冒烟、起火等现象,电池充电到9.5 v后,电压不能保持,继而发生短路,电池发生爆炸。由此可知,相同标称容量的两种电池中,SBR 系电池的安全性能比PVDF系好。

2017071609-各种导电剂的相关性能对比

从价格上看,VGCF>KS-6>乙炔黑>SP>S-O。 从用途上看,VGCF重点用在大倍率大功率动力电池上,分散比较困难。 SP为比较常用的导电剂,价格便宜,实用 KS-6性能要优于SP,只是价格稍贵,一般为高容量电池采用 乙炔黑介于SP和KS-6之间,导电性能也较优,但是由于其体积较为蓬松,可能对材料的压实影响较大 S-O为填充型导电剂,本身导电能力不强,但是其振实密度较大,易于分散均匀,价格便宜,因而许多厂家将此导电剂与其它导电剂混用。 1、SUPER P比乙炔黑贵多了。 2、乙炔炭黑相对油炉法导电炭黑来说,可减少锂电池比容量的损失。(源于《锂离子电池中正极添加剂配比的优化研究》、《粘结剂和乙炔黑含量对石墨电极锂离子电池性能影响》与《锂离子电池导电剂研究进展》) 3、SUPER P等基本上是油炉法导电炭黑,乙炔炭黑是热裂解法导电炭黑。乙炔炭黑的纯净度比油炉法导电炭黑高。 4、乙炔炭黑有许多品种:有常规的0%、25%、50%、75%、100%等粉状压缩品,也有颗粒状炭黑,还有硅橡胶专用粉状炭黑、锂电池专用粉状炭黑、其它特殊订制炭黑等。锂电池行业要选择专用的锂电池专用炭黑,并不是所有的乙炔黑都能在锂电池行业达到最佳效果。上述乙炔黑品种中,除了颗粒炭黑之外,其它粉状炭黑价格差距不大。 导电剂: KS-6:大颗粒石墨粉(6.5μm) S-O:超微细石墨粉(常见为3-4μm) KS-15:大颗粒石墨粉(17.2μm) VGCF:气相生长炭纤维(常见为3-20μm) Super P:小颗粒导电炭黑(30-40nm),以油炉法生产为主。 乙炔炭黑:乙炔高温裂解的导电炭黑(35-40nm)。通常是指用电石制成乙炔,再把净化后的乙炔气在高温下隔绝空气进行热裂解后,冷却收集制得的高性能炭黑,俗称乙炔黑(Acetylene carbon black,简称ACET)。乙炔炭黑可以算是一种超导类炭黑。

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安全性; (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)表面上形成SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求; (1)在干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,㈠2C03等稳定; (6)具有比较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还原,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达到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干燥过程中加热温度最高可以达到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

锂离子电池粘结剂行业介绍

一.锂离子电池介绍 1.概念 锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称锂离子电池。 锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上,锂离子进入正极材料的过程叫嵌入,离开的过程叫脱嵌;锂离子进入负极材料的过程叫插入,离开的过程叫脱插。 锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆:一是锂电池,虽然常常被用作为锂离子电池的简称。但严格意义的锂电池是锂原电池,存在锂单质;另一个是锂离子聚合物电池,一种用聚合物取代液态有机溶剂的锂离子电池,其安全性较好。 2.锂离子电池组成 锂离子电池主要组成部分包括:正极(LiCoO2钴酸锂、LiMnO2锰酸锂、LiFePO2磷酸亚铁锂、三元材料等)、负极(石墨等)、隔膜纸(单层隔膜、三层隔膜等)、电解液(普通电解液、功能型电解液等)和外壳(钢壳、铝壳、软包装等)。 3.锂离子电池基本生产工艺

(来源:摩根先进材料与技术公司培训资料)4.锂离子电池的应用领域 锂离子电池发展到今天,应用领域已经从最初的手机、MP3/MP4、笔记本,发展到蓝牙耳机、数码产品、GPRS导航仪、电动工具、电动自行车、纯电动汽车、混合电动车、电动公交车、航空模具、太阳能及风力发电储能设备、军事工业领域等等。 随着技术及产品研究的深入,锂离子电池的应用范围将会进一步扩大,将会遍及到我们生活中的各个领域。 5.锂离子电池的发展现状 锂离子电池的生产主要集中于中日韩三国,其中韩国生产商近几年发展迅猛。据日本市场研究机构TSR数据显示,2011年韩国企业在全球锂离子电池市场占有率达到39%,首次超过日本(35%)成为全球最大锂离子电池生产国。韩国企业中,三星SDI在全球锂离子电池市场占有率为23%,LG化学为16%;日本企业中,松下为24%,索尼为8%。韩国锂电池生产商对日本企业产生了冲击,2012年11月公开信息显示,索尼正在讨论出售其电池业务。 2012年中国锂离子电池总产量约为40亿只,比上年增长约33%。以中国为生产基地的生产商,排名靠前的包括力神、ATL、比亚迪和比克等。2012年,全球和中国锂离子电池需求继续保持增长。 6.锂离子电池的发展趋势 根据亚化咨询预计,未来几年内中国锂电池市场仍将保持30%的增幅,市场驱动力主要来自消费类电子产品和小型动力电池,包括笔记本电脑(含平板)、智能手机、电动自行车(主要在中国)等。近几年内,锂离子电池在大规模储能和电动汽车的应用难以快速增长,相关上市企业仍将面临发展困境。此外,受环境因素制约,部分铅酸电池企业将向锂电池业务转型也将成为发展趋势。 此外,由于预期短期内大型动力锂离子电池需求受限,电池和材料生产商放慢了产能扩张的步伐。2012年10月,LG化学称其在美国密歇根州的车用锂离子电池工厂将推迟开工。该工厂总投资亿美元,其中亿美元来自美国能源部,年产5-20万套锂离子电池组,原计划于2012年投入运营。2012年12月消息,三菱化学将冻结其对锂离子电池材料投资300亿日元的增产计划,至少将推迟到1-2年后实施,10月刚建成的中国电解液装置也将停工。

锂离子电池工艺流程

锂离子电池工艺流程 正极混料 ●原料的掺和: (1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 ●干粉的分散、浸湿: (1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90度,固体浸湿。 当润湿角>90度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2)分散方法对分散的影响: A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原

有结构); B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。

钛酸锂材料的结构特点

钛酸锂材料的结构特点 Li4Ti5012是一种由金属铿和低电位过渡金属钦的复合氧化物,属于AB2X4系列,它可以被描述成尖晶石固溶体。 其空间点群为Fd3m空间群,晶胞参数a为0.836nm,为不导电的白色晶体,在空气中可以稳定存在。结构类似于反尖晶石:在一个晶胞中,32个氧负离子O2.按立方密堆积排列,占总数3/4的铿离子Li+被四个氧离子紧邻作正四面体配体嵌入空隙,其余的锂离子和所有钛离子Ti4+(原子数目1:5)被六个氧离子紧邻作正八面体配体嵌入空隙,因此其结构可以表示为 Li[Li1/3Ti5/3]O4,Li4Ti5012稳定致密的结构可以为有限的锂离子提供进出的通道。Li4Ti5012固有的电子电导率为10-9S/CM 钛酸锂负极材料 钛酸锂材料理论比容量为175 mAh g-1,实际比容量大于160mAh g-1。钛酸锂材料有独特的优势如: 1 具有循环寿命长,高稳定性能; 2. 放电平台可达1.55V; 3 Li4Ti5O12 是一种“零应变材料”,锂离子具有很好的迁移性。 4. 这种零应变材料使其在锂电池负极材料中倍受关注。 钛酸锂产品的技术指标: 项目 单位 测量值 检查械器型式 D10 μm 0.63 Malvern Instruments Ltd MASTERSIZER2000 D50 μm 1.44 D90 μm 2.43 振实密度 g/ml 1.68 Quantachrome UPYC1000

首次容量 mAh/g 166.34 半电池测试柜 首次效率 % 98 钛酸锂材料的优点 1、它为零应变材料,循环性能好; 2、放电电压平稳,而且电解液不致发生分解,提高锂电池安全性能; 3、与炭负极材料相比,钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(为2 *10-8cm2/s),可高倍率充放电等。 4、钛酸锂的电势比纯金属锂的高,不易产生锂晶枝,为保障锂电池的安全提供了基础。

锂电粘结剂性能对比

? 在电极中,粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性 物质,增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触,更好地稳定极片的结构,对于在充放电过程中体积会膨胀/收缩的锂离子电池正负极来说,要求粘结剂对此能够起到一定的缓冲作用。选择一种合适的锂离子电池粘结剂,要求其欧姆电阻要小,在电解液中性能稳定,不膨胀、不松散、不脱粉。一般而言,粘结剂的性能,如粘结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等,直接影响着电池的性能。加人最佳量的粘结剂,可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻,这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。因此选择一种合适的粘结剂非常重要。 ? ? 粘度的测试对比 放电容量测试 从图上可以看出使用PVDF 粘结剂的极片,容量衰减很快,达到最大容量后,立即开始衰减,说明随着循环次数的增加,电极材料逐渐与集流体脱落。而采用水性粘合剂的极片,循环性能明显好于PVDF ,35次循环以后,容量还能保持稳定。 循环性能,化成厚度的测试对比 W1到W3是SBR 系电池,P1到P3是PVDF 系电池

从表一中可以看出,两种电池的容量保持率在前50周几乎没有差别,均在97%左右;在100周时,SBR系电池的容量保持率为94%左右,略低于PVDF系电池的95%:当循环达到300周时,SBR系电池的容量保持率只有85%左右,而PVDF系电池的容量保持率达到91%,相差6个百分点。两种电池的循环容量保持能力都很优秀,但后者更为突出。 电压平台是指锂离子蓄电池以1 C 5A 恒流放电,从满电压(一般为4.2 V)状态放电到电压为3.6 V时的时间或容量。表一中的数据采用3.6 V平台率一即1 C 5A恒流放电至3.6 V时的时间或容量占C 5A恒流放电至3.0 V时的总时间或总容量的百分数。它反应了电池在3.6 V以上所能释放的能量,同时也在一定程度上反映了电池的大电流放电特性。相同容量的电池,电压平台越高,则电池的有效使用时间更长。从表一中可以看出,在第1周循环中SBR系电池的3.6 V平台率为88%,比PVDF系电池的89%低1个百分点;到第300周时,PVDF系电池的3.6 V平台率仍达到85%,而SBR系电池只有76%,相差9个百分点。 电池的膨胀是由电极活性材料的结构特点所决定的,但是其大小则主要与电极活性材料的性质、粘结剂的性质以及电极制作工艺等因素有关。我们选用相同的电极活性材料和电极制作工艺,主要考察粘结剂的影响。从图1可以看出,SBR系电池的膨胀厚度较小,且分布较窄,在0.2~0.3 mm之间;而PVDF系电池的膨胀厚度较大,且分布较宽,在0.3~0.7mm之间。 内阻的测试

钛酸锂电池技术及其产业发展现状

钛酸锂电池技术及其产业发展现状 一、钛酸锂电池技术在国内外的发展状况 自从锂离子电池在1991年产业化以来,电池的负极材料一直是石墨(包括人造及天然石墨)在一统天下。尖晶石型钛酸锂(Li4Ti5O12,LTO) 自从1971年Deschanvres等报道了其合成方法与晶体结构之后,Colbow等和Ohzuku等对其进行了比较系统的电化学性能测试。然而钛酸锂作为新型锂离子电池的负极材料由于其多项优异的性能而受到重视开始于20世纪90年代后期。比如钛酸锂材料在锂离子的鑲嵌及脱嵌过程中晶体结构能够保持高度的稳定性,晶格常数变化很小(体积变化< l%)。这个“零应变”电极材料极大地延长了钛酸锂电池的循环寿命。钛酸锂具有尖晶石结构所特有的三维锂离子扩散通道,具有功率特性优异和高低温性能佳等优点。与碳负极材料相比,钛酸锂的电位高(比金属锂的电位高1.55V),这就导致通常在电解液与碳负极表面上生长的固液层(SEI)在钛酸锂表面基本上不形成。更重要的是在正常电池使用的电压范围内锂枝晶在钛酸锂表面上难以生成。这就在很大程度上消除了由锂枝晶在电池内部形成短路的可能性。所以钛酸锂为负极的锂离子电池的安全性是目前笔者见到的各种类型的锂离子电池中最高的。业内人士大多数都听说过由钛酸锂取代石墨作为锂电负极材料的锂电循环寿命可达数万次,远高于常见的传统锂离子电池,仅循环几千次就寿终正寝了。 由于多数专业锂电人士从来没有真正动手制作过钛酸锂电池产品,或者只是做过几次遇到困难(如胀气)就草草收场。所以他们没能静下心来仔细思考一下,为什么大部分制作完美的传统锂离子电池通常只能完成1千~2千次充放电循环寿命?传统锂离子电池循环寿命短的根本原因中是否源于其中的某一个基本组件 - 石墨负极难堪重负呢?一旦将石墨负极替换成尖晶石型钛酸锂负极之后,基本相同的锂离子电池化学体系就能循环到几万乃至几十万次。另外,在很多人津津乐道地谈论钛酸锂电池的能量密度偏低时,却忽略了一个简单而重要的事实:那就是钛酸锂电池超长的循环寿命、不同凡响的安全性、优异的功率特性以及良好的经济性。这些特性却将会是成就目前正在崛起的大规模锂电储能产业的重要基石。 近10多年来,国内外对钛酸锂电池技术的研究可谓是风起云涌。其产业链可分为钛酸锂材料制备、钛酸锂电池生产与钛酸锂电池系统的集成及其在电动车及储能市场的应用。 1.钛酸锂材料 国际上对钛酸锂材料研究及产业化方面比较领先的有美国奥钛纳米科技公司(以下简称“美国奥钛”)、日本石原产业株式会社(简称“石原产业”)、英国庄信万丰公司(简称“庄信万丰”)等。其中美国奥钛生产的钛酸锂材料无论在倍率、安全性、长寿命及高低温等方面性能优异。但是由于生产方法过于冗长精细导致生产成本偏高,使其在商业化推广上难度较大。石原产业是亚洲最大的钛白

锂离子电池粘结剂行业介绍

锂离子电池粘结剂行业介绍 一.锂离子电池介绍 1.概念 锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称锂离子电池。 锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上,锂离子进入正极材料的过程叫嵌入,离开的过程叫脱嵌;锂离子进入负极材料的过程叫插入,离开的过程叫脱插。 锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆:一是锂电池,虽然常常被用作为锂离子电池的简称。但严格意义的锂电池是锂原电池,存在锂单质;另一个是锂离子聚合物电池,一种用聚合物取代液态有机溶剂的锂离子电池,其安全性较好。 2.锂离子电池组成 锂离子电池主要组成部分包括:正极(LiCoO2钴酸锂、LiMnO2锰酸锂、LiFePO2磷酸亚铁锂、三元材料等)、负极(石墨等)、隔膜纸(单层隔膜、三层隔膜等)、电解液(普通电解液、功能型电解液等)和外壳(钢壳、铝壳、软包装等)。 3.锂离子电池基本生产工艺

(来源:摩根先进材料与技术公司培训资料)4.锂离子电池的应用领域 锂离子电池发展到今天,应用领域已经从最初的手机、MP3/MP4、笔记本,发展到蓝牙耳机、数码产品、GPRS导航仪、电动工具、电动自行车、纯电动汽车、混合电动车、电动公交车、航空模具、太阳能及风力发电储能设备、军事工业领域等等。 随着技术及产品研究的深入,锂离子电池的应用范围将会进一步扩大,将会遍及到我们生活中的各个领域。 5.锂离子电池的发展现状 锂离子电池的生产主要集中于中日韩三国,其中韩国生产商近几年发展迅猛。据日本市场研究机构TSR数据显示,2011年韩国企业在全球锂离子电池市场占有率达到39%,首次超过日本(35%)成为全球最大锂离子电池生产国。韩国企业中,三星SDI在全球锂离子电

钛酸锂负极锂离子电池

钛酸锂负极锂离子电池1、钛酸锂负极锂离子电池的工作原理简介: 钛酸锂负极锂离子电池主要有正极材料、电解质、隔膜和负极钛酸锂(Li 4Ti 5 O 12 ) 材料组成。锂离子电池正极材料一般由能够可逆脱嵌锂离子的活性物质锰酸锂 (LiMn 2O 4 )组成,锰酸锂具有价格便宜(3-4万元/吨),工作平台电压高的特点; 负极是钛酸锂材料;钛酸锂材料理论比容量为175 mAh/g,实际比容量大于160mAh/g。钛酸锂材料有独特的优势;如具有循环寿命长,高稳定性能;放电 平台可达1.55V,且平台非常平坦;Li 4Ti 5 O 12 是一种“零应变材料”,锂离子具 有很好的迁移性。这种零应变性使其在锂电池负极材料中倍受关注。隔膜是现在以碳作负极的锂电池隔膜;电解液是以碳作负极的锂电池电解液;电池壳是以碳作负极的锂电池壳 钛酸锂负极锂离子电池的工作原理可描述为:锂离子电池在充电时,锂离子从正极中脱出,通过电解质和隔膜,嵌入到负极中;然后放电时,锂离子从负极中脱出,同样通过电解质和隔膜,再嵌入到正极中。如此反复循环,由于锂离子在正、负极中有可以容纳的相对固定的空间和位臵,保证了电池充放电反应具有很好的可逆性,从而也在一定程度上保证了电池的循环寿命和安全性能。钛酸锂负极锂离子电池实质上是一种锂离子浓差电池,正负极材料由两种不同的锂离子嵌入化合物组成。充电时,负极处于富锂态,正极处于贫锂态,同时电子的补偿从外电路供给到碳负极,保证了负极的电荷平衡。放电时则正好相反,正极处于富锂态,负极处于贫锂态。在正常的充放电情况下,锂离子在层状结构的碳材料和层状结构氧化物的层间嵌入和脱出,一般只会引起层面间距的变化,不会破坏晶体的结构;在充放电过程中,负极材料的化学结构基本不变。因而,从充放电的循环可逆性看,锂离子的电池反应是一种理想的可逆反应,锂离子电池的工作电压与构成电极的锂离子嵌入化合物和锂离子的浓度有关。 2.钛酸锂Li4Ti5O12结构及性能 空间群属于Fd3m,尖晶石结构,电位1.55V vs Li+/Li 理论容量175mAh/g 零应变材料 836pm-837pm 合成方法:Li2CO3(稍过量)、TiO2(化学计量比)和活性炭混合,以无水乙醇作为分散剂,混合物用球磨机球磨24h,制得前驱体。前驱体空气中加热到600oC并保温8h,在升温至800oC并保温2h,升温速率为12oC/min,自然冷却,轻度研磨过筛,得

胶粘剂检测标准简表

胶粘剂和胶粘试验 1 引言 有许多理由都需要进行胶粘剂和粘接试验,其中一些是:(1)性能比较(拉伸、剪切、剥离、弯曲、冲击和劈裂强度;耐久性、疲劳、耐环境 性和传导性等)。 (2)对每批胶粘剂进行质量检查,确定是否达到标准要求。 (3)检验表面及其处理的有效性。 (4)确定对预测性能有用的参数(固化条件、干燥条件、胶层厚度等)。 试验对于材料科学和工程的各个方面都十分重要,尢其是对胶粘剂显得更为重要。试验不仅能测定胶粘剂的本身强度,而且还能评价粘接技术、表面清洁、表面处理的有效性、表面腐蚀、胶粘剂涂布、胶层厚度和固化条件等人们非常关心的问题。 本章首先一般性地讨论粘接接头试验的各种类型,只是包括一些比较重要的试验,继而列出某些学科领域中有关的ASTM 方法和实践,以及SAE 航天局推荐的方法(ARP/s)。 2 拉伸 单纯拉伸试验是负荷作用垂直于胶层平面并通过粘接面中心的试验。ASTM D897 粘接接头拉伸强度测试方法是保留在 ASTM 中有关胶粘剂最古老的方法之一。对于试验所用试件和夹具的制作必须给予重视,由于设计不妥,试验时会产生边缘应力,有很大的应力集中,所得到的应力数据进行类推求算不同粘接面积或不同构形接头的强度很可能是不真实的。因此,D897 已被 D2095 (条型和圆棒试件拉伸强度测试方法)所代替。这种试件按照 ASTM D2094 (粘接试验中条型和圆棒试件的制备)标准制作,很容易调整同心度。如果正确地制作试件和进行试验,便能较精确地测定拉伸粘接强度。拉伸试验是评价胶粘剂最普通的试验,尽管是有经验人员设计的接头,也不能保证加荷时完全是拉伸形式。大多数结构材料都比胶粘剂的拉伸强度高。拉伸试验的优点之一是能得到最基本的数据,如拉 伸应变、弹性模量和拉伸强度。 加利福尼亚理工学院的维谦斯及其同事对拉伸试验的应力分布进行了分析,发现除非是当胶粘剂与被粘物的模量相匹配时,应力在整个试件里的分布是不均匀的。这种模量的 差异造成了剪切应力沿界面传递。 3 剪切 单纯剪切应力是平行于粘接面所产生的应力。单搭接剪切试件不能代表剪切,但却很实用,制作比较简单,测得的数据有实用价值、重复性好。 剪切试验是很普通的试验(对比下列的几种试验),因其试件制备容易,且几何形状和操作条件对很多结构胶粘剂都适用。与拉伸试验一样,剪切试验的应力分布也是不均匀的,破坏应力是按常规方法将负荷除以粘接面积而得,胶层里承受的最大应力要比平均应力高得很多,胶层受到的应力与纯剪切不同。粘接的“剪切”接头的破坏形式与胶层厚度和被粘物的刚度有关,有时以剪切破坏为主,有时以拉伸破坏为主。

天康钛酸锂单体电池规格书

2.4V/16Ah钛酸锂电池规格书 1、适用范围 本产品主要用于电动轿车、电动巴士、电动叉车、特种装置等高功率动力应用领域;光伏/风力发电储能系统、通信基站、家用/工业UPS、储能电站、电网调频等储能领域;以及军工、船舶运输、航空航天等领域。 2、技术参数 项目参数 产品型号13110216 体系LMO/LTO 标称容量16Ah 标称电压 2.4V 单体电量38.4Wh(0.038度电) 外形尺寸110mm*13.1mm*216mm 重量650g±10 工作电压充电截止电压 2.7V 放电截止电压 1.5V 标准充放电电流充电电流1C(16A)放电电流1C(16A) 最大充电电流5C(80A) 最大放电电流10C(160A) 循环寿命≥20000次(0.2C,25℃工况) 工作温度-30℃-55℃(特殊温度要求可定制)3、外形图

4、电极图 5、成组结构方式 6、特性曲线 常温充放电曲线 55℃高温放电曲线

-20℃低温放电曲线 不同倍率放电曲线 循环寿命曲线

2.4V/26Ah钛酸锂电池规格书 1、适用范围 本产品主要用于电动轿车、电动巴士、电动叉车、特种装置等高功率动力应用领域;光伏/风力发电储能系统、通信基站、家用/工业UPS、储能电站、电网调频等储能领域;以及军工、船舶运输、航空航天等领域。 2、技术参数 项目参数 型号32115170 体系LMO/LTO 标称容量26Ah 标称电压 2.4V 单体电量62.4Wh(0.062度电) 外形尺寸115.5mm*32.6mm*170mm 重量1080g±10 工作电压充电截止电压 2.7V 放电截止电压 1.5V 标准充放电电流充电电流1C(26A)放电电流1C(26A) 最大充电电流4C(100A) 最大放电电流7C(180A) 循环寿命≥20000次(0.2C,25℃工况) 工作温度-30℃-55℃(特殊温度要求可定制)3、外形图

瓷砖胶与水泥砂浆对比

传统工艺纯水泥浆粘贴瓷砖的问题分析 墙地饰面砖粘贴的传统工艺是采用纯浆水泥作粘合剂的,如图所见,瓷砖粘贴施工(抹浆)已 达到施工规范所规定的满浆铺贴要求,瓷砖与基面也没有特殊的情况(如:界质影响),但纵然如此, 验收时瓷砖还是被完整地取了下来,瓷砖的背面几乎没有水泥的附着物,这与国家行业标准JGJ126-2000《外墙饰面砖工程施工及验收规程》中对墙地饰面砖的粘贴强度大于0.6Mpa要求相差 甚远。这是传统纯浆水泥粘贴墙地饰面砖工艺一个典型事例。 粘贴墙地饰面砖传统上一贯做法是用纯水泥湿浆施工,其水泥浆调配是把水泥浸泡于水中并不 搅拌均匀,以通过提高粘结浆料的稠度和让水泥失水而速凝的手段,解决水泥浆初粘力、和易性差 的问题,这工法所粘贴的墙地饰面砖存在问题和缺陷有:胶粘强度低、变形收缩大、龟裂孔隙率高、 抗位移应变差,其原因有: 1)水泥为粉粒状材料,如只浸水不搅拌,水化就不可能理想,这必然影响浆料胶凝。浆料在胶凝期因失水引发体积急剧收缩,从而影响整体性及粘结强度,并引至开裂、松脱等一系列问题;2)纯浆水泥的粘结力是通过熟化过程中逐渐渗透,形成针刺状结晶,而达到机械性粘结强度的。 因此传统上水泥净浆粘贴的做法(旧技术规 程要求),要在粘结前2~4小时泡水,对基面充分湿润,并在水泥净浆中掺入107胶水,以减少问题的发生。但如是者还是存在着问题:①光依靠瓷砖的泡水和基面的润湿来保证安全且牢固的粘贴,对于水泥净浆的保水性而言只是杯水车薪,微不足道。②水泥净浆韧性差,在基材干缩、外力作用如热胀冷缩、湿胀干缩等影响下,粘结的饰面砖就容易松脱。 ③如果饰面砖的基面致密性很高,又导致水泥净浆无法渗透,连最基本的粘结力都达不到,造成常见的外墙砖完整无缺的脱落。④不仅如此,水泥的净浆粘贴的早期失水和熟化不足形成的大量孔隙、裂缝,更是使瓷砖外墙饰面导致严重污染、墙体渗漏的主要原因。⑤另则107胶水易老化,再遇水失效及毒性等,已属国家明文禁止使用和强制淘汰的材料。 如何解决饰面砖的粘贴安全及抗渗防水 水泥砂浆有很好的强度和耐久性,是理想的结构材料,但绝非是合适的饰面砖粘结材料。如上图的施工方式确是无法粘贴牢固。在国家关于《外墙饰面砖粘贴工程及验收规程》(强制性标准)中,明文规定必须采用聚合物改性的水泥基粘结剂粘结瓷砖(即瓷砖粘合剂)。这些粘结材料就是针对水泥的低保水性、低粘结力、脆硬性等弱点,通过聚合物进行改性提高水泥作为粘合剂的性能。聚合物添加剂的加入使水泥提高粘结力和保水性,令水泥在更佳条件下渗透结晶和熟化,并使水泥基粘合剂

锂电池正极粘结剂

锂离子电池由于具有比能量高,工作电压高,质量轻、自放电小、循环寿命长,贮存寿命长、放电性能稳定,无记忆效应、环境污染小等一系列突出优点,目前已广泛应用于手机,笔记本电脑等新型便携式通信、电子产品上。目前,研究者们对锂离子蓄电池材料的研究主要集中在正极材料、负极材料、电解液以及隔膜等方面,而对电池中的辅助材料(如导电剂、粘结剂、分散剂等)的研究较少。在电极中,粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性物质,增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触,更好地稳定极片的结构,对于在充放电过程中体积会膨胀、收缩的锂离子电池正负极来说,要求粘结剂对此能够起到一定的缓冲作用。选择一种合适的锂离子电池粘结剂,要求其欧姆电阻要小,在电解液中性能稳定,不膨胀、不松散、不脱粉。一般而言,粘结剂的性能,如粘结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等,直接影响着电池的性能。加入最佳量的粘结剂,可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻,这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。因此选择一种合适的粘结剂非常重要。 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安全性; (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)表面上形成SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求; (1)在干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)具有比较高的电子离子导电性; (6)用量少,价格低廉; 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。目前,工业上普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作锂离子电池的粘结剂,N—甲基吡咯烷酮(NMP)做分散剂。 下面对工业上常使用的PVDF做一下总结: 聚偏二氟乙烯(PVDF),VF2的均聚物和聚偏二氟乙烯共聚物,VF2(偏二氟乙烯)/HFP(六氟丙烯)的共聚物在锂离子电池系统中已经被广泛接受作为粘接剂的材料。它们在电化学性能、热稳定性,化学稳定性以及其生产工艺的简单程度是其它聚合物粘接剂所无法比拟的。PVDF是一个由VF2单体,通过加聚反应合成的的聚合体。从结构上说,它由CH2键和CF2键相间连接的。该聚合物既具有典型的含氟聚合物的稳定性,同时聚合物链上的交互基团能产生一个独特

瓷砖胶与传统水泥的对比

瓷砖胶在家庭装修中使用的必要性 “瓷砖胶”正作为家庭装修中必不可少的装修材料而被广泛运用,其由聚合物等构成的水泥基粘结剂, 特殊配方可使用于几乎现有各式瓷砖。瓷砖胶的使用,使厨房、卫生间的装修具有如下优点: ●良好的保水性,不易产生空鼓; ●粘结强度高,不脱落; ●降低建筑物承重,从传统铺贴每平方米需水泥 1 1~18KG的用量减少到帝凯瓷砖胶的4~5KG,从而减少建筑物沉降和开裂的产生; ●瓷砖胶批覆厚度远小于传统水泥,节省了宝贵的空间位置; ●现场施工环境干净;使用普通胶桶即可混合材料; ●瓷砖胶施工非常方便;无须浸砖湿墙; 刚入住不久的新房子,水泥粘贴的瓷砖产生了空鼓,时间长了引起瓷砖脱落;没有预留缝隙的瓷砖铺贴,经历了温差边角就爆裂……现实生活中,我们经常会遇到上述的情况:耗了好几个月,花了几万、几十万、甚至几百万装修的房子,还没有从入住的新鲜劲里出来,就在厨、卫等。 空间里遇到一堆的麻烦。当然也有些消费者因没有选用正确的品牌及高品质的产品而导致的一些消费困扰。帝凯瓷砖胶技术交流QQ:936393453 所以,专家建议我们不仅要正确使用,还要正确选购,真正地为自己的新家从“里子”就开始负责起来,选用可以长期对您真正有益的品牌和产品。选择帝凯瓷砖胶类系列 ●品质优异:无味、无毒、环保;瓷砖永不掉落;粘着力强、高柔韧性,抗位移/沉降。 ●省时、省钱。使用“帝凯”瓷砖胶每个工人每日可完成约30~40平方米的瓷砖铺贴工程,而传统的方法施工,每个工人每日只能完成5~8平方米的铺贴。每平方米瓷砖可节省费用达50%以上,使用越多,费用就越低。 ●应用范围广泛。帝凯瓷砖胶产品具有广泛的应用范围,可适用于卫生间、厨房等的内装修,花园、阳台等的外装修,还有墙地面装修等。

电池用胶粘剂的发展现状

电池用胶粘剂的发展现状 Worson_cally 1 电池胶粘剂的现状 1.1 碱性电池密封胶 碱性电池的密封质量和许多因素有关,除了被粘接件的表面处理外,主要与所用胶粘剂有关。环氧树脂胶粘剂具有优良的耐碱性和电绝缘性,是较为理想的碱性电池密封胶粘剂。环氧树脂有各种不同的规格型号,以其为基料的胶粘剂的性能也各不相同。

由于环氧树脂是热固性树脂,需加入固化剂才能固化,为改善树脂固化后的脆性,需加入适量的增韧剂,有时为改善某些固化条件和性能,还需加入适量的促进剂、催化剂、偶联剂、稀释剂及某些添加剂等。配方中的每一种成分都影响胶接性能。由于基料、增韧剂和固化剂等成分配比不同,所以就产生了性能各异的胶粘剂配方。张海以环氧树脂E-44为基料,以2—甲基咪唑为固化剂,以聚硫橡胶和聚酰胺为增韧剂的环氧—聚硫胶粘剂可作为一次和二次电池的结构胶粘剂,也适合于作瑞尼镍H2—O2燃料电池的粘接密封胶粘剂,其剪切强度为18.5MPa,升温固化时为21.86MPa,最高可达24.19MPa,已超过了美国航空结构胶MMM—A—132标准中类型I中的二级标准(二级标准为室温下剪切强度17.22MPa)。许茂桦等[4]制备的无溶剂型聚氨酯结构封口胶克服了环氧胶粘剂的缺点,羟基化合物组分采用了改性环氧树脂,与日本的SG-EPO系列类同(带有极性基团和反应官能团的柔性分子链或链段引进环氧的交联结构中,形成互穿网路IPN或软硬链段相嵌的嵌段结构),改性后的环氧坚韧而富有弹性。固化剂与一般SG环氧胶不同,而是采用了分子量和官能度可以调控的异氰酸酯交联剂,固化产物为聚氨酯结构。用改性环氧树脂与异氰酸酯进行调配,两者质量比为10~30,其固化时间在4~14天内,耐碱,与基体结合好,具有柔性,已大批量用于生产LR6电池,防漏率99.6%。 1.2 铅酸蓄电池胶粘剂

锂离子电池基本原理 配方及工艺流程

锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2+ 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体(铝箔)正极 2.0 负极构造 石墨+ 导电剂+ 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: 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 ?→Li1-x CoO2+ x Li++ xe(电子) 负极上发生的反应为 6C + xLi++ x e?→Li x C6 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-x CoO2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-X CoO2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-X CoO2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留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压≤ 4.2V,放电下限电压≥ 2.5V。 记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。 不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。 二锂电池的配方与工艺流程 1. 正负极配方

191111 钛酸锂LTO材料及电池基本性能

LTO材料及电池的基本性能 从上述的测试结果可知,比克对钛酸锂材料在锂离子电池负极上的应用开发有较强的研究基础。本项目拟在基于前期锰酸锂-钛酸锂电池开发的基础上,采用高电压的镍锰酸锂正极材料制备出电压更高的钛酸锂负极电池,使电池的工作电压在前期基础上提高约0.6V,即能量密度可以提高20%左右。另外,镍锰酸锂材料与锰酸锂材料相比,具有更好的倍率性能和循环稳定性。 钛酸锂的基本性能: LTO的优势是优异的循环性、倍率性以及安全性。具体来看,LTO 电化学势高达1.5V,是最安全的负极材料。其循环寿命可达20000次,65℃高温循环达到8000次。LTO一般不会生成固体电解质界面膜,十分有利于大电流放电,可提高电池循环寿命和高低温性能。常规电池 -20℃下只能放出20%的能量,而LTO材料在-40℃时仍然能放出40%的能量,且大电流放电效果很好。 LTO的劣势同样明显,嵌锂电位过高导致整个电池体系能量密度下降很多。另外就是LTO的生产成本较高,受制于原材料高纯纳米钛白粉价格持续维持高位。目前市场上电化学性能和材料批次稳定性都兼顾得比较好的碳包覆纳米LTO价格在13-15万/吨,这也在一定程度制约了LTO材料的应用。 钛酸锂Li4Ti5O12 ,系尖晶石结构,嵌锂电位高,对锂为1.55V左右,而且晶体结构稳定,号称“零应变”。另外,它的离子扩散系数达

到了2×10-8cm2/S,这个数值是石墨的十倍,可以快速充放电。但是,用作电池以后,不但化成产气,循环过程中也产生气体,电池先发软后鼓气(软包的)。 Li4Ti5O12相对于锂电极的电位为1.55V,理论比容量为 175mAh/g,实际比容量150~160mAh/g。在Li 嵌入或脱出过程中,晶型不发生变化,体积变化小于1%,因此被称为“零应变材料”。这一特性使其具有比碳负极更优良的循环性能。 目前,商业化的锂离子电池负极主要采用碳材料,但以碳做负极的锂电池在应用上仍存在一些弊端: 1、过充电时易析出锂枝晶,造成电池短路,影响锂电池的安全性能; 2、易形成SEI膜而导致首次充放电效率较低,不可逆容量较大; 3、即碳材料的平台电压较低(接近于金属锂),并且容易引起电解液的分解,从而带来安全隐患。 4、在锂离子嵌入、脱出过程中体积变化较大,循环稳定性差。 钛酸锂电池的优点 与碳材料相比,尖晶石型的Li4Ti5012具有明显的优势: 1、它为零应变材料,循环性能好; 2、放电电压平稳,而且电解液不致发生分解,提高锂电池安全性能; 3、与炭负极材料相比,钛酸锂具有高的锂离子扩散系数(2*10-8cm2/s),可高倍率充放电等。

树脂性能对比以及玻璃纤维介绍

树脂性能介绍以及玻璃纤维简介 不饱和聚酯树脂 不饱和聚酯是不饱和二元羧酸(或酸酐)或它们和饱和二元羧酸(或酸酐)组成的混合酸和多元醇缩聚而成的,具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常,聚酯化缩聚反应是在190~220℃进行,直至达到预期的酸值(或粘度)。在聚酯化缩反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。 物理性质 1、相对密度在1.11~1.20左右,固化时体积收缩率较大 2、耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50~60℃,一些耐热性好的树脂则可达120℃ 3、力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度 耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好, 4、耐有机溶剂的性能差,同时,树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同,可以有很大的差异。 5、介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。 化学性质 不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物,在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键,而在大分子链两端各带有羧基和羟基。 乙烯基树脂 乙烯基树脂又称为环氧丙烯酸树脂,是60年代发展起来的一类新型树脂,其特点是聚合物中具有端基不饱和双键。 乙烯基树脂具有较好的综合性能:①由于不饱和双键位于聚合物分子链的端部,双键非常活泼,固化时不受空间障碍的影响,可在有机过氧化物引发下,通过相邻分子链间进行交联固化,也可和单体苯乙烯其聚固化;②树脂链中的R基团可以屏蔽酯键,提高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性;③乙烯基树脂中,每单位相对分子质量中的酯键比普通不饱和聚酯中少35%~50%左右,这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性; ④树脂链上的仲羟基和玻璃纤维或其它纤维的浸润性和粘结性从而提高复合材料的强 度;⑤环氧树脂主链,它可以赋和乙烯基树脂韧性,分子主链中的醚键可使树脂具有优异的耐酸性。 环氧树脂 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环 氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子 结构中含有活泼的环氧基团,使它们可和多种类型的固化剂发生交联反应而形成不 溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。 环氧树脂的性能和特性 1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种使用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。 2、固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。 3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。 4、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的

相关文档
最新文档