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2024-12-22 发布于甘肃
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粘结剂对电池性能的影响

锂电池浆料是一个复杂的多相混合非牛顿型流体。负极浆料由活

物质(石墨)、导电剂(炭黑、CNT、VGCF等)、粘结剂、增稠剂及溶剂

去离子水等多相物质混合制成。

正极浆料由活物质、导电剂、粘结剂及溶剂组成。活物质、导电

剂、溶剂对金属电极没有粘附性，故无法做成极片用于制备锂电池。

粘结剂是浆料中重要的组分，粘结剂将各种颗粒粘接在一起，形成了

具有粘附性的浆料，将其与金属箔紧密粘接在一起。粘结剂一般用量

仅有1%左右，但是在锂电池中却占有5%的作用，可谓是“小块头有

大智慧”。

从极片加工角度对粘结剂的性能要求主要有以下几点：

1.能够长时间维持浆料粘度保持不变。不会因为浆料放置导致其

沉降，失效。

2.可溶解形成高浓度溶液，所需的汽化热较低。

3.碾压时容易成型且不会反弹。

4.具有柔性，在电极破裂时不会形成碎片。

粘结剂不仅关乎锂电池的制造工艺，而且对锂电池的电化学性能

有着重要的影响，需要粘结剂具有这样的特点：

1.能够很好的保持活物质的状态。

2.与金属箔具有良好的粘结性，不会因为电解液和充放电使用而

剥离金属箔。

3.在较宽的电压范围内有良好的电化学稳定性。

4.具有较高的熔点和较低的溶胀率。即使在高温下，粘结剂与活

物质的组合结构也需要保持稳定。粘结剂通常会有溶胀现象，溶胀超

出一定程度就会影响活性物质和集流体间的导电性，就会造成电池容

量衰减，所以需要控制其溶胀率。

5.具有良好的离子传输性和电子导电性。

粘结剂可以分为水系粘结剂和油系粘结剂，常用的油系粘结剂有

PVDF均聚物和共聚物，其主要以NMP(氮甲基吡咯烷酮)、DMF(氮二

甲基酰胺)等作为其溶剂。在磷酸铁锂、NCM三元材料为正极材料的

电池体系中，一般选用PVDF作为正极粘结剂。