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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:

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(yè)對于大多數聚合物來說都是具有挑戰(zhàn)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(wěn)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(fā)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?;顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用?,F在鋰電池已經成為了主流。

鋰電池.jpg

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(huán)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(huán)境下時刻準確的監(jiān)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(huán)境下防止電池發(fā)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(guī)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(yōu)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(yè)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(yè)帶來眾多益處。

在鋰電池行業(yè),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(fā)展,PVDF在鋰電池行業(yè)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(wěn)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(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、優(yōu)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(wěn)定性以及易于電極涂覆,還要加上成本低、具有環(huán)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。

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