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锂电池的作用有哪些?PVDF粘结剂在锂电池上的应用

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2020-07-23 16:52  浏览量:

锂电池的作用有哪些?PVDF粘结剂在锂电池上的应用。锂电池行业对于大多数聚合物来说都是具有挑战性的,因为它需要材料能够耐受锂电池中的电化学腐蚀能力,并具有长期可靠性。在汽车电池中还要具有在更高温度下工作的能力。粘结剂是锂电池正负极的重要组成部分,粘结剂在电极中的主要作用是粘结和保持活性物质。对粘结剂的要求是欧姆电阻小,在电解液中性能稳定,不膨胀、不松散、不脱粉。

锂电池的作用有哪些?

锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生,使用以下反应:Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应,放电。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。

锂电池.jpg

锂电池是一种能量转化与储存的装置。通过反应将化学能或物理能转化为电能。锂电池即一种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中,当连接在某一外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供能。

锂电池的电池记忆效应是指电池的可逆失效,即电池失效后可以重新回复的性能,记忆效应是指电池长时间经受特定的工作循环后,自动保持这一特定的倾向,这个比较早定义在镍镉电池,镍镉的袋式电池不存在记忆效应,烧结式电池有记忆效应.而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束。

锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC或TCO等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,即时控制电流回路的通断;PTC或TCO在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。

随着小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求,锂电池随之进入了大规模的实用阶段。最早得以应用的是锂亚原电池,由于锂亚电池的自放电率极低,放电电压十分平缓,使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源,广泛用于计算机、计算器、手表中。

PVDF粘结剂在锂电池上的应用

PVDF是一种部分氟化、半结晶的聚合物,具有优异的耐热机械性能和耐化学性,成功用于油气、半导体、水处理膜、水管接头、建筑涂料和光伏行业等众多特殊领域。作为一种特殊的氟聚合物,当同时用于电极的粘结剂和隔膜时,可为锂电池行业带来众多益处。

在锂电池行业,PVDF主要用作粘结剂、隔膜和隔膜涂层。近年来,随着锂电池的技术和市场的快速发展,PVDF在锂电池行业呈现快速增长趋势,年需求增长率超过20%。

PVDF用于粘结剂具备特点

(1)添加量少;

(2)对活性物质和集流体之间要有较强的粘结强力;

(3)在浆料介质中分散性能好,能将活性物质均匀凃布在集流体上;

(4)在电解液中溶胀率低;

(5)在较宽的电压范围内电化学稳定性高(0~5V)。

PVDF锂电池粘结剂是一种具有高介质电常数的均聚合物材料,在一定溶剂中具有较高的粘度和粘结性,易于成膜,采用PVDFDF-2制成的锂电池膜电极材料具有良好的化学稳定性、温度稳定性、优良的机械性能和加工性。

锂电池用粘结剂除了需要满足粘结性高之外,还要具有粘结后极片柔韧性好、在电解液中不溶解、致密性、化学和电化学稳定性以及易于电极涂覆,还要加上成本低、具有环保性等,想要满足所有的特性是比较困难的,粘结剂还有很长一段路要走。

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