起初用于攪拌負(fù)極的粘結(jié)劑也是一種油基粘結(jié)劑,如PVDF。然而,由于電池內(nèi)部極化嚴(yán)重,且水體系更環(huán)保,可以取代其粘結(jié)作用,因此開發(fā)了一種用于負(fù)極的水基粘結(jié)劑?,F(xiàn)已成為其主流方向。
水性膠粘劑具有與油基膠粘劑相同或更好的性能。選擇適量的鋰離子電池,可以提高電池的性能,使之成為一種安全、環(huán)保、低成本的二次鋰離子電池。粘合劑研究的趨勢(shì)和熱點(diǎn)。
羥甲基纖維素鈉(CMC)是一種鈉鹽。電池級(jí)CMC是一種離子型線性高分子材料。純產(chǎn)品為白色或淡黃色纖維粉末。它無毒,無臭,可溶于冷熱水和極性溶劑,成為透明的粘性溶液。在料漿中加入CMC可以提高料漿的粘度,防止料漿的沉淀。
CMC膠對(duì)金屬箔具有良好的附著力,并具有良好的導(dǎo)電性。CMC膠的粘度隨溫度的升高而降低,易吸濕,彈性差。丁苯橡膠(SBR)是一種水性粘合劑,是一種具有良好耐水性和耐老化性的高分子材料。
SBR的內(nèi)聚性相對(duì)較強(qiáng),但在長期攪拌作用下容易斷裂,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞和內(nèi)聚性降低。一般情況下,選擇SBR膠乳在攪拌的后期添加。同時(shí),SBR的分散效果不如CMC,過多的SBR會(huì)產(chǎn)生較大的溶脹,因此不可能使用SBR作為粘結(jié)劑。
CMC對(duì)負(fù)性石墨的分散起到了很好的作用。CMC能分解水溶液中的鈉離子和陰離子。隨著CMC用量的增加,分解產(chǎn)物會(huì)附著在石墨顆粒表面,且由于靜電的作用,石墨顆粒之間會(huì)相互排斥,達(dá)到良好的分散效果。
然而,CMC也有一個(gè)致命的缺點(diǎn)。CMC是易碎的。若全部采用CMC作為粘結(jié)劑,則在壓片和切分過程中,石墨膜會(huì)發(fā)生崩解,導(dǎo)致嚴(yán)重的粉料脫落。同時(shí),電極材料配比和pH值對(duì)CMC有很大的影響,充放電時(shí)極片可能發(fā)生斷裂,直接影響電池的安全性。