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锂电池粘接剂选择的关键考量时间:2025-07-16 在锂电池制造中,粘接剂是确保电极结构完整性的关键材料,通常为有机高分子聚合物(如正极常用含氟聚合物,负极常 用羧甲基纤维素钠(CMC)与丁苯橡胶(SBR)乳液组合)。
粘接剂的核心作用与平衡点 粘接强度:电池循环过程中,锂离子脱嵌/嵌入导致电极材料体积变化。粘接强度不足会引发活性物质脱落,严重损害循环寿命。 因此,必须保证足够的粘接力。 用量控制:粘接剂本身不导电。过量使用会增加电极固相阻抗和内阻,降低电池倍率与功率性能。因此,在满足粘接强度前提下, 应尽可能减少其用量。 锂电池粘接剂选择的关键考量-锂电池正极、负极材料的合成 负极粘接剂体系:CMC与SBR协同应用 工业界普遍采用CMC与SBR组合作为负极粘接剂,这是长期实践验证的有效方案。其必要性基于以下原因: 1.单一CMC的局限性:某些纤维素类或聚丙烯酸类粘接剂(如CMC、海藻酸钠、PAA)可在特定条件下单独使用,例如:极片较薄、无 需辊压或对压实密度要求不高时。然而,在追求高能量密度的石墨负极中,必须进行高压辊压以达到高压实密度。此时,单一CMC因脆性 大,辊压后结构易坍塌,导致极片掉粉严重,无法满足要求。 2.单一SBR的缺陷:SBR乳液缺乏分散功能,难以单独制备均匀浆料。此外,SBR用量过高时,在电解液中易发生溶胀,影响电池性能。 3.CMC+SBR的协同优势 CMC的作用:石墨具有疏水性,难以在水中分散。CMC作为高效分散剂,能促进石墨和导电剂的均匀分散。同时,CMC溶于水形成凝 胶结构,显著增加浆料粘度(增稠作用)。这在大规模涂布中至关重要:凝胶结构既能锁住水分维持流变性,又能增强浆料稳定性,有效防 止固体颗粒沉降,保证浆料均匀性和生产连续性。 SBR的作用:SBR乳液具有良好的水溶性和柔韧性,提供优异的粘接力。其引入弥补了CMC的脆性,使高压辊压后的极片仍能保持高粘 接强度,有效防止掉粉。 结论 负极粘接剂选择需兼顾粘接强度、导电性、工艺适应性和成本。CMC与SBR的组合体系,通过发挥各自优势(CMC的分散增稠与SBR的 柔性粘接),成功解决了高压实石墨负极的浆料制备、涂布稳定性及辊压后结构完整性问题,成为工业实践中的优选方案。核心原则是在保 证电极机械完整性的前提下,精确控制粘接剂用量以优化电化学性能。 喷雾热解超声波喷头可应用于研发、中试及产业级的喷雾热分解系统中制备超细粉体。其采用超声波雾化喷头技术,可将前驱体溶液或 悬浮液均匀雾化后喷入管式炉中进行高温热分解制备超细粉体,是喷雾热分解(又名喷雾热裂解)系统中的关键雾化装置。我们提供包括 超声雾化、高温炉、粉体收集、尾气处理、载气控制、前驱液供液分配等完整的超声喷雾热解系统解决方案。利用超声波高频振荡将液体 雾化成均匀的微米级颗粒,相对于传统的二流体喷头,超声波喷头可以得到更均匀、更细小的雾化颗粒,且不宜堵塞喷头。根据不同液体的 粘度,选择不同频率的超声喷头,雾化颗粒直径从0.5微米40微米。广泛应用于精细喷涂、喷雾热解、喷雾干燥等领域。 喷雾热解(SprayPyrolysis)是一种高效、连续的粉体材料制备技术,广泛应用于锂电池正极、负极及固态电解质材料的合成。其核心 原理是将前驱体溶液雾化成微小液滴,在高温反应器中瞬间干燥、热解,直接生成成分均匀、形貌可控的球形颗粒。 |