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pvdf锂电池粘结剂-看完就够了

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摘要pvdf聚偏氟乙烯，外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，是一种高端原材料，pvdf锂电池粘结剂。随着中国在新能源开发方面的不断努力，它是石化产业链能源结构调整和更换中的重要储能和输出缓冲之一：锂电池，因为它具有

pvdf聚偏氟乙烯，外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，是一种高端原材料，pvdf锂电池粘结剂。

随着中国在新能源开发方面的不断努力，它是石化产业链能源结构调整和更换中的重要储能和输出缓冲之一：锂电池，因为它具有高比能，长循环寿命和清洁度。污染等特性得到了更广泛的应用。
从手机和电脑等3C产品需求激增到“曲线超车”电动车突然袭击，2017年中国锂电池产量突破100亿，增长率为27.81％。
锂电池粘合剂的使用也在增加。目前，国内锂电池专用粘合剂品种少，性能差。高端锂电池专用粘合剂几乎全部依赖进口，因此增加研发力度和进口替代品。技术和生产技术的研究非常重要。本文将对锂电池专用粘合剂的研究和发展现状进行梳理和总结。
锂电池特殊粘合剂有两个主要功能：粘合和传导。在充电和放电过程中，锂电池不可避免地导致体积收缩或膨胀。一方面，键合稳定了电极活性材料和导电剂之间的空间接触。另一方面，其电导率极大地影响电极的活性，这反过来对电池充电和放电效率以及内阻的整体性能具有不确定的牵引效应。
在正常情况下，锂电池专用粘合剂的要求体现在粘合性，柔韧性，耐碱性，亲水性，导电性等性能的适用性和稳定性上。它们主要分为两类，一类是油溶性粘合剂，另一类是水基粘合剂，它分别使用有机溶剂或水作为分散剂。
工业化大规模生产主要使用PVDF油溶性粘合剂
PVDF改性研究是一个热点
目前，聚偏二氟乙烯（PVDF）油溶性粘合剂是工业化最广泛使用的，并且近年来，聚偏二氟乙烯（PVDF）树脂用于锂电池中。对粘合剂的应用需求已经成为聚偏二氟乙烯（PVDF）消耗快速增长的原因。
由于PVDF是热塑性树脂，因此需要溶剂溶解以制备油溶性粘合剂。在工业规模生产中，使用强极性有机化合物如N-甲基吡咯烷酮（NMP），N，N-二甲基酰胺（DMF），二甲基亚砜（DMSO）等作为PVDF的溶剂。丙酮用作稀释剂。
通过PVDF均聚物粘合剂影响锂电池性能的因素包括PVDF的分子量和添加量，油溶性粘合剂的粘度，溶剂的种类和添加的偶联剂的量。
其中，影响使用性能的重要因素是PVDF的分子量。如果分子量太小，则粘合剂的量更多，并且粘合性能不好。如果分子量太大，则在分散溶剂中的溶解性不好，并且浆料的粘度太高。凝胶形成也不利于混合和涂覆。
因此，在确保正常溶解并且操作不违反的情况下，应尽可能使用高分子量PVDF。锂离子电池的PVDF的数均分子量优选大于100,000，这可以有效地减少粘合剂的量并提高极片对电解质腐蚀的抵抗力，从而改善电池的性能。
目前，油溶性粘合剂工业应用的研究热点是PVDF的改性。主要的改性方法是共聚和共混。通过使少量第二和第三单体与偏二氟乙烯（VDF）共聚来改进共聚方法。PVDF的性能，例如三氟氯乙烯或六氟丙烯等单体与偏二氟乙烯的共聚合。
共混方法使用两种或更多种聚合物的混合物作为锂离子电池的粘合剂，并且将具有良好柔韧性和粘弹性的聚合物与PVDF混合以弥补缺陷。无论采用何种方法和手段，问题主要在于降低结晶度，改善粘附性和适当的分子量，并解决电解质溶胀性能的问题。
环保
水基粘合剂已成为行业研发的方向
水性粘合剂具有无溶剂脱模，环保，低成本，不燃性，耐候性，成膜性和安全使用等优点，已成为粘合剂行业的重要发展方向。目前常用的水基粘合剂是聚四氟乙烯乳液型，苯乙烯 - 丁二烯乳液型和聚丙烯酸酯型。
近年来，水基粘合剂在锂离子电池的极片涂覆工艺中的引入也成为化学工业的热点。在2000年左右，阳极材料开始使用水基粘合剂，并且工艺技术已经成熟。
阴极材料是锂离子电池的关键材料之一，其相对昂贵。大多数制造商试图使用阴极材料的含水体系，这阻碍了阴极材料含水体系的工业发展。目前，锂电池用水性粘合剂的主要制造商如表2所示。
用于锂电池的聚四氟乙烯（PTFE）乳液主要利用其良好的附着力，高化学稳定性和热稳定性，其固含量约为60％，其粘度可以通过非离子型添加。调节表面活性剂和蒸馏水。
苯乙烯 - 丁二烯（SBR）乳液粘合剂的固含量一般为49％~51％，极易溶于水和极性溶剂，具有良好的机械稳定性和可操作性，且高粘接强度在电池工业中用作粘合剂，粘接效果好，质量稳定。
聚丙烯酸酯（PAA）乳液具有大量极性功能性大分子，具有很大的柔韧性，并且在成膜后具有良好的耐水性，耐候性和耐化学性。
结论
目前，聚偏二氟乙烯（PVDF）油溶性粘合剂的工业应用是最广泛的，并且该技术相对成熟。 PVDF的改性是研发的热点，但涂料生产过程会产生高温有机废气，污染环境。健康，而有机溶剂和粘合剂PVDF的价格相对较高，涂层工艺要求严格的密封，这使得能耗大，回收成本高，生产成本高。
水基粘合剂的性能特征和工艺流程克服了这些缺点，并将成为该行业未来的发展方向。应加强水性粘合剂的研究和开发。