鋰電池的作用有哪些?PVDF粘結(jié)劑在鋰電池上的應(yīng)用

來源：存能電氣  日期：2020-07-23 16:52  瀏覽量：次

鋰電池的作用有哪些？PVDF粘結(jié)劑在鋰電池上的應(yīng)用。鋰電池行業(yè)對于大多數(shù)聚合物來說都是具有挑戰(zhàn)性的，因?yàn)樗枰牧夏軌蚰褪茕囯姵刂械碾娀瘜W(xué)腐蝕能力，并具有長期可靠性。在汽車電池中還要具有在更高溫度下工作的能力。粘結(jié)劑是鋰電池正負(fù)極的重要組成部分，粘結(jié)劑在電極中的主要作用是粘結(jié)和保持活性物質(zhì)。對粘結(jié)劑的要求是歐姆電阻小，在電解液中性能穩(wěn)定，不膨脹、不松散、不脫粉。

鋰電池的作用有哪些？

鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池來自于偉大的發(fā)明家愛迪生，使用以下反應(yīng)：Li+MnO2=LiMnO2該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，放電。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫?，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應(yīng)用?，F(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。

鋰電池是一種能量轉(zhuǎn)化與儲存的裝置。通過反應(yīng)將化學(xué)能或物理能轉(zhuǎn)化為電能。鋰電池即一種化學(xué)電源，它由兩種不同成分的電化學(xué)活性電極分別組成正負(fù)極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導(dǎo)作用的電解質(zhì)中，當(dāng)連接在某一外部載體上時，通過轉(zhuǎn)換其內(nèi)部的化學(xué)能來提供能。

鋰電池的電池記憶效應(yīng)是指電池的可逆失效，即電池失效后可以重新回復(fù)的性能，記憶效應(yīng)是指電池長時間經(jīng)受特定的工作循環(huán)后，自動保持這一特定的傾向，這個比較早定義在鎳鎘電池，鎳鎘的袋式電池不存在記憶效應(yīng)，燒結(jié)式電池有記憶效應(yīng).而現(xiàn)在的鎳金屬氫(俗稱鎳氫)電池不受這個記憶效應(yīng)定義的約束。

鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC或TCO等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，即時控制電流回路的通斷；PTC或TCO在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

隨著小型化的設(shè)備日益增多，對電源提出了很高的要求，鋰電池隨之進(jìn)入了大規(guī)模的實(shí)用階段。最早得以應(yīng)用的是鋰亞原電池，由于鋰亞電池的自放電率極低，放電電壓十分平緩，使得起搏器植入人體長期使用成為可能。鋰錳電池一般有高于3.0伏的標(biāo)稱電壓，更適合作集成電路電源，廣泛用于計(jì)算機(jī)、計(jì)算器、手表中。

PVDF粘結(jié)劑在鋰電池上的應(yīng)用

PVDF是一種部分氟化、半結(jié)晶的聚合物，具有優(yōu)異的耐熱機(jī)械性能和耐化學(xué)性，成功用于油氣、半導(dǎo)體、水處理膜、水管接頭、建筑涂料和光伏行業(yè)等眾多特殊領(lǐng)域。作為一種特殊的氟聚合物，當(dāng)同時用于電極的粘結(jié)劑和隔膜時，可為鋰電池行業(yè)帶來眾多益處。

在鋰電池行業(yè)，PVDF主要用作粘結(jié)劑、隔膜和隔膜涂層。近年來，隨著鋰電池的技術(shù)和市場的快速發(fā)展，PVDF在鋰電池行業(yè)呈現(xiàn)快速增長趨勢，年需求增長率超過20%。

PVDF用于粘結(jié)劑具備特點(diǎn)

（1）添加量少；

（2）對活性物質(zhì)和集流體之間要有較強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)力；

（3）在漿料介質(zhì)中分散性能好，能將活性物質(zhì)均勻凃布在集流體上；

（4）在電解液中溶脹率低；

（5）在較寬的電壓范圍內(nèi)電化學(xué)穩(wěn)定性高（0~5V）。

PVDF鋰電池粘結(jié)劑是一種具有高介質(zhì)電常數(shù)的均聚合物材料，在一定溶劑中具有較高的粘度和粘結(jié)性，易于成膜，采用PVDFDF-2制成的鋰電池膜電極材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、優(yōu)良的機(jī)械性能和加工性。

鋰電池用粘結(jié)劑除了需要滿足粘結(jié)性高之外，還要具有粘結(jié)后極片柔韌性好、在電解液中不溶解、致密性、化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性以及易于電極涂覆，還要加上成本低、具有環(huán)保性等，想要滿足所有的特性是比較困難的，粘結(jié)劑還有很長一段路要走。