电池粘结剂拉伸性能介绍

　　锂离子电池粘结剂尽管在电池中的比重较小,本身也不具有容量,但对电极浆料的匀浆过程、电极的较大涂布厚度、电极的柔韧性、电池的能量密度和循环寿命等方面有着重要的影响。抱负的锂离子电池粘结剂应该具有以下功能：

　　①杰出的溶解性,溶解速度快,溶解度高;

　　②溶剂安全、环保、无毒,以水为溶剂较佳;

　　③分子大,黏结剂用量小;

　　④黏度适中,便于匀浆和坚持浆料安稳;

　　⑤粘接力强,制备的电极剥离强度大;

　　⑥电化学性质安稳,在工作电压内不发生氧化还原反响;

　　⑦耐电解液腐蚀;

　　⑧具有必定柔韧性,本领受电极的弯曲和活性物质颗粒的体积变化;

　　⑨导电性和导锂离子才能好;

　　◎来历广泛、本钱低价。

　　但实际上抱负黏结剂并不存在,各种特性不行兼得,实际中的黏结剂只能满意部分功能。因而

　　实际应用中往往会在正负极中使用不同的黏结剂或许将多种黏结剂并用,以发挥各种黏结剂的专长。

　　简易黏接模型

　　现在对于黏结剂在锂1离子电池电极当中的效果机理有多种不同的理论和假说,比方点黏接模型和面黏接模型。

　　拉伸性能

　　电极黏结剂的本体强度首要考虑的是其拉伸功能,可以使用拉伸强度、开裂伸长率、弹性模量、弹性极限等参数来描绘。

　　根据拉伸曲线的差异，可以将黏结剂材料分为脆性黏结剂和韧性黏结剂。脆性黏结剂的拉伸强度相对较高,但开裂伸长很小,CMC属于此类。韧性黏结剂的拉伸强度相对较低,但开裂伸长较大,SBR和PVDF属于此类。黏结剂的拉伸功能限制了整个电极接受外力的才能,倘若聚

　　合物的拉伸强度过低,电极接受外力时,粘接失效会先从黏结剂材料的本体破坏开始发生,不利于电极整体力学功能的进步。

　　聚合物材料的弹性极限是聚合物在拉伸后还能恢复原有形状的较大伸长率。弹性极限和开裂伸长率对电极的可逆比容量和容量坚持率有必定影响,其是体积胀大较为显着的硅负极和硅碳负极等。黏结剂的弹性极限和开裂伸长率越大,黏结剂可以接受的形变也越大,对坚持电池功能的安稳也就越有利。

　　聚合物材料的拉伸功能首要取决于聚合物的品种及其分子量,对于同种聚合物,分子量越高，拉伸强度也越高。此外,聚合物链的拓扑结构、规整度、聚合物的结晶度、分子量的分布也会影响到其拉伸功能。尽管进步聚合物的分子量可以改善期学功能,还能进步黏结剂的安稳性和耐受电解液腐蚀的才能,但却会导致溶解才能下降。因而需求综合考虑锂离子电池黏结剂的各方面功能,对聚合物的分子量、分子链拓扑结构、规整度、结晶度等各方面进行调整。

　　国标GB/T 1040-2016详细的规则了聚合物拉伸功能的测验方法。测验时主张选择使用模塑和挤塑方法制样,或许通过溶液法制成薄片或薄膜来进行拉伸实验。考虑到被电解液溶胀后的黏结剂材料,其拉伸功能会有所改变,主张同时测验被电解液溶胀前后的拉伸功能。