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一文帶你了解粘結(jié)劑PVDF與軟包電池
鋰離子電池是一種二次充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動來工作。根據(jù)封裝方式的不同，鋰電池可分為方形電池、軟包電池和圓柱電池，主要區(qū)別在于殼體。方形和圓柱采用鋼殼或者鋁殼，軟包采用鋁塑膜。
其中軟包電池由于較高的能量密度、出色的散熱性能、靈活的設(shè)計自由度以及良好的安全性能，在智能設(shè)備、電動交通、醫(yī)療和移動電源等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
圖1 軟包電池、圓柱電池和方形電池及三者的性能對比
軟包電池的結(jié)構(gòu)主要包括正極、負(fù)極、電解液和隔膜，以及外部的柔性鋁塑膜包裝。生產(chǎn)工藝涵蓋制漿、涂布、輥壓、模切、疊片、封裝、注液、化成等多個環(huán)節(jié)，確保各組件緊密結(jié)合，形成穩(wěn)定可靠的電池結(jié)構(gòu)。
圖2 軟包電芯拆解示意與制備工藝流程
其中粘結(jié)劑是鋰離子電池極片的重要組成材料之一，是將極片中活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑粘附在電極集流體上的高分子化合物，具有增強活性材料、導(dǎo)電劑和集流體間接觸性以及穩(wěn)定極片結(jié)構(gòu)的作用。雖然粘結(jié)劑在電極片中用量較少，但粘結(jié)劑性能的優(yōu)劣直接影響電池的容量、壽命及安全性。
圖3 粘結(jié)劑的分類
PVDF（聚偏氟乙烯）包括PVDF均聚物、PVDF與其他化合物的共聚物，主要用在正極粘結(jié)劑和隔膜涂層,配合使用的油性溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）。
圖4 PVDF正極粘結(jié)劑的作用機理
在鋰電池正極粘結(jié)劑中，PVDF的綜合性能最優(yōu)，是目前最常用的粘結(jié)劑，占比高達(dá)90%，在整個電池粘接劑材料中占約54%。
來源：巨化股份