咨询热线

400-007-6266

010-86223221

锂电池粘结剂:极少的用量发挥了重要的功效

参考中国报告网发布的《2017-2022年中国锂电池市场竞争态势及发展态势预测报告

       1.  粘结剂以 3%的用量发挥了粘结和提高电池性能的作用 

       粘结剂粘结电极材料中的各种物质,并将其粘结到集流体上制成电极片。锂电池粘结剂是一种将锂电池电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。

       专门用于粘结和保持电极活性物质,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。通常粘结剂的用量只占正、负极活性物质的 1.5%~3%,并且正极用量是负极的 3 倍。


 资料来源:互联网

       粘结剂在电池成本中占比不到 1%,作用却很重要。粘结剂在锂电池中用量极少,占锂电池成本也仅不到 1%,但能发挥决定性的作用:

       (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)将活性物质粘接到集流体上

       (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

       (6)提高电池的循环性能、快速充放能力,同时降低电池内阻。

       粘结剂需要先溶解混合,再烘干涂布最终制成电极片,要求所用材料具有较好的黏性和热稳定性。通常粘结剂是粉末状的,在电极片制作过程中,首先将粘结剂溶解于分散剂,使其与电极的活性材料、导电剂和电解液充分接触并均匀分散于其中,再将其涂布于集流体上制成电极片。涂覆过程中,还需要将分散剂烘干挥发。


 资料来源:中国报告网整理

       2.  正极使用油溶性粘结剂、负极使用水性粘结剂 

       锂电池粘结剂分为油溶性和水溶性两类。

       油溶性粘结剂以聚偏氟乙烯(PVDF)的均聚物和共聚物应用最为广泛,采用有机溶剂作为分散剂,;水溶性粘结剂以丁苯(SBR)乳业粘结剂的使用较为广泛,采用水作为分散剂。

       选择一种合适的锂电池粘结剂,要求其在电池中的欧姆电阻小,在电解液中能够保持稳定的性能。


 资料来源:互联网

       正极使用油溶性粘结剂,负极使用水性粘结剂。

       结合各电极材料的特性,目前正极材料主要使用 PVDF 油溶性材料作粘结剂,用有机溶剂进行溶解,常用的有机溶剂是N-甲基吡咯烷酮(NMP)。

       负极片的制造则通常采用丁苯(SBR)胶乳水溶性材料作粘结剂,以水或去离子水作溶剂,羧甲基纤维素(CMC)为增稠剂。


 资料来源:中国报告网整理

       3.  水性粘结剂性价比高且环保 

       水性粘结剂的性价比高于油溶性粘结剂。

       1)油溶性粘结剂容易造成污染,水性粘结剂更加环保。

       油溶性粘结剂在加工过程中需要用到有机溶剂(目前通常用 NMP),在锂电池电极制造过程中涂布机会产生高温有机废气,它不仅对环境造成严重污染,而且会损害操作人员身体健康。而水性粘结剂在加工过程中无溶剂释放,更加绿色环保。

       2)油溶性粘结剂较水性粘结及成本高。

       有机溶剂和粘结剂 PVDF 的价格都比较高,采用 PVDF 作粘结剂的极片涂布工艺要求严格密封,使得能耗大、回收费用大,生产成本高。而水性粘结剂的涂布过程更加流畅,烘干温度≤80°,降低了对涂布设备的要求,价格也更加低廉,总体成本较低。


 资料来源:中国报告网整理

       4.  水性粘结剂具有不可比拟的性能优势 

       水性粘结剂在性能方面具有以下几个优势:

       (1)  水性粘结剂分解温度高于 270℃而具有较好的热稳定性;

       (2)  在加工稳定性方面,与常规的乳液相比,水性粘结剂具有良好的抗冻融性能,并且在高速剪切下不会破乳,具有优异的研磨稳定性,非常适合与粉料一起进行机械分散;

       (3)  在储运稳定性方面,常规乳液在低于冰点后就会出现破乳固化失效,而水性粘结剂即使在温度低于冰点以下也不会破乳,当温度恢复到冰点以上时,即恢复流动性,仍能够继续使用;

       (4)  在加工方面,突破了溶剂型粘结剂效率低下的限制,极大的提高涂布的生产效率,并且其压实密度可以与传统的油系 PVDF 相媲美。 待业内相关技术逐渐成熟,尤其是正极水性粘结剂的逐步发展,水性粘结剂将会最终替代油性粘结剂。


 资料来源:中国报告网整理
资料来源:中国报告网整理,转载请注明出处(GQ)

更多好文每日分享,欢迎关注公众号

【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可,任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com,我们将及时沟通与处理。

我国航煤行业:仍未恢复到疫情前水平 “双碳”背景下生物航煤未来可期

我国航煤行业:仍未恢复到疫情前水平 “双碳”背景下生物航煤未来可期

生物航煤是近年来发展最快的生物液体燃料与可持续航空燃料。生物航煤政策的实施起源于全球民航业每年排放的大量温室气体。根据国际航空运输协会(IATA)统计,当前全球航煤消费量约为 2.7亿吨/年,对应排放温室气体超过 9亿吨,占全球排放总量的 3%。

2024年03月18日
新一代信息技术融合推动我国电磁屏蔽材料市场扩大 填充复合类占比最高

新一代信息技术融合推动我国电磁屏蔽材料市场扩大 填充复合类占比最高

消费电子市场经过多年的高速发展,在受到宏观经济形势、市场饱和等影响下,市场整体需求量放缓,逐渐处于存量市场。但随着 5G、AI、大数据、云计算、新能源汽车等新一代信息技术的融合,为国内电磁屏蔽材料行业的市场需求添了动力。2023年国内电磁屏蔽材料销量约为837.91亿件,

2024年02月28日
我国新型储能行业发展迅猛  锂离子电池储能占比最大 压缩空气储能潜力十足

我国新型储能行业发展迅猛 锂离子电池储能占比最大 压缩空气储能潜力十足

尽管压缩空气储能存在一些缺点,但仍然是一种十分有潜力的储能发电技术,可以为能源转型和节能减排作出重要贡献。压缩空气技术市场规模占比较小,但近年来,随着新型储能产业的发展,压缩空气技术路线市场规模也保持快速增长,2022年市场规模达到3.90亿元。

2024年02月20日
我国导热材料行业市场及供需规模稳步增长 市场竞争同质性强 价格战激烈

我国导热材料行业市场及供需规模稳步增长 市场竞争同质性强 价格战激烈

随着近年来我国数据中心行业的不断发展,我国数据中心机架规模也随之稳步增长。按照标准机架2.5KW统计,2023年我国在用数据中心机架规模预计达790万架,近5年年均复合增长率达36.58%。

2024年02月19日
综合能源服务站项目加速落地 传统能源企业纷纷转型升级开启新赛道

综合能源服务站项目加速落地 传统能源企业纷纷转型升级开启新赛道

综合能源服务的核心业务涵盖电、冷、热、气等多个能源领域,其表面上是多种能源的耦合,但实际上涉及诸多功能与模式的优化。因此,只有摆脱传统以单一产品为中心的服务模式,真正做到以市场为导向、用户为中心,推行多元化的发展模式,才能真正打破发展壁垒,为用户提供更加优质、高效的综合能源服务。

2024年01月22日
我国优质炼焦煤资源稀缺 2024年供需局势依然紧绷

我国优质炼焦煤资源稀缺 2024年供需局势依然紧绷

全国焦煤生产以稳为主,上半年大矿和小矿均提高产量,但高产量带来安全隐患,山西多地矿难频发,导致产量和开工率下滑,预计到今年五月,安全生产为首要任务,产量难以大幅释放。2024年炼焦煤产能计划增加1600万吨,但主焦煤资源减少,将影响主焦煤价格,加大与非主焦煤价格差距。结合安全检查的严格要求,预计明年国产焦煤产量将保持稳

2024年01月15日
稀土产业供需两侧迎政策利好 2024年增长态势有望延续

稀土产业供需两侧迎政策利好 2024年增长态势有望延续

2023年稀土市场需求略显疲软,但考虑到行业所受的政策影响强烈,预计2024年的需求将有所回暖,尤其是在低碳经济的大背景下,磁性材料作为节能环保的基石电子功能材料,展现出广阔的发展前景。

2024年01月10日
汽车高景气度带动精冲材料市场需求旺盛 关键领域国产替代迫在眉睫

汽车高景气度带动精冲材料市场需求旺盛 关键领域国产替代迫在眉睫

当前我国精冲材料行业的集中度较低,A股除翔楼新材外,无主营业务与其相同的上市公司,大多数企业规模较小,竞争也集中在低端领域,既不利于形成品牌效应,也不利于行业整体竞争能力的提升。同时,由于大部分企业集中在低端领域,导致行业竞争激烈,缺乏技术创新和高端产品的研发能力。

2023年12月19日
微信客服
微信客服二维码
微信扫码咨询客服
QQ客服
电话客服

咨询热线

400-007-6266
010-86223221
返回顶部