鋰電池的作用有哪些?PVDF粘結劑在鋰電池上的應用

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粘結劑在鋰電池上的應用。鋰電池行業對于大多數聚合物來說都是具有挑戰性的，因為它需要材料能夠耐受鋰電池中的電化學腐蝕能力，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。粘結劑是鋰電池正負極的重要組成部分，粘結劑在電極中的主要作用是粘結和保持活性物質。對粘結劑的要求是歐姆電阻小，在電解液中性能穩定，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極材料、使用非水電解質溶液的電池。最早出現的鋰電池來自于偉大的發明家愛迪生，使用以下反應：Li+MnO2=LiMnO2該反應為氧化還原反應，放電。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。所以，鋰電池長期沒有得到應用。現在鋰電池已經成為了主流。

鋰電池是一種能量轉化與儲存的裝置。通過反應將化學能或物理能轉化為電能。鋰電池即一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質中，當連接在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供能。

鋰電池的電池記憶效應是指電池的可逆失效，即電池失效后可以重新回復的性能，記憶效應是指電池長時間經受特定的工作循環后，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，燒結式電池有記憶效應.而現在的鎳金屬氫(俗稱鎳氫)電池不受這個記憶效應定義的約束。

鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC或TCO等電流器件協同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監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在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。

隨著小型化的設備日益增多，對電源提出了很高的要求，鋰電池隨之進入了大規模的實用階段。最早得以應用的是鋰亞原電池，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伏的標稱電壓，更適合作集成電路電源，廣泛用于計算機、計算器、手表中。

PVDF粘結劑在鋰電池上的應用

PVDF是一種部分氟化、半結晶的聚合物，具有優異的耐熱機械性能和耐化學性，成功用于油氣、半導體、水處理膜、水管接頭、建筑涂料和光伏行業等眾多特殊領域。作為一種特殊的氟聚合物，當同時用于電極的粘結劑和隔膜時，可為鋰電池行業帶來眾多益處。

在鋰電池行業，PVDF主要用作粘結劑、隔膜和隔膜涂層。近年來，隨著鋰電池的技術和市場的快速發展，PVDF在鋰電池行業呈現快速增長趨勢，年需求增長率超過20%。

PVDF用于粘結劑具備特點

（1）添加量少；

（2）對活性物質和集流體之間要有較強的粘結強力；

（3）在漿料介質中分散性能好，能將活性物質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電化學穩定性高（0~5V）。

PVDF鋰電池粘結劑是一種具有高介質電常數的均聚合物材料，在一定溶劑中具有較高的粘度和粘結性，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穩定性、溫度穩定性、優良的機械性能和加工性。

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