鉅大LARGE | 點擊量:17410次 | 2021年04月19日
什么是PVDF?PVDF在鋰離子電池中的應用介紹
聚偏氟乙烯(PVDF)是半結晶性含氟聚合物,因為具有好的機械強度、化學穩(wěn)定性、電化學穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和對電解液良好的親和性,一直以來倍受人們的關注。PVDF在石油化工和建筑涂料領域需求穩(wěn)定上升,隨著鋰離子電池的技術和市場的快速發(fā)展,PVDF在鋰離子電池行業(yè)呈現(xiàn)快速上升趨勢,年需求上升率超過20%。
PVDF重要作為粘結劑、隔膜和隔膜涂層應用于鋰離子電池行業(yè)。
鋰離子電池的組成結構包括正極、負極、電解質(zhì)、隔膜、外殼等五大部分。
鋰離子電池粘結劑應用
商業(yè)化鋰離子電池電極一般由集流體、活性物質(zhì)、導電劑和粘結劑組成。PVDF用于制備鋰離子電池的粘結劑具備以下特點:
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
聚偏氟乙稀為半結晶性聚合物,結晶度比較高,結晶溶融溫度高,因此在電池通常的使用溫度下,PVDF的結晶性使存在電解液體的分子很難流通,充放電負荷增大;在制備電池時的干燥速度等不合適時,PVDF的收縮率與集電體的收縮率差異比較大,含活性物質(zhì)的涂膜會從集電體上脫離;在使用過程中,隨著時間的遷移,有由于電極的內(nèi)部應力使電極合劑層從集電體上部分或全部剝離情況,導致負荷特性變差,引起容量劣化。PVDF均聚物存在上述的問題,通過深入研究試驗,推出了PVDF共聚物,通過在聚合過程中引入少量極性單體與VDF共聚制備的。引入極性基團的PVDF共聚物可以極大提高了粘結劑粘結性能,防止電極脫落,顯著降低粘結劑含量,賦予電池更高的能量密度、更小的內(nèi)阻,帶來更高的能量密度,更好的功率性能和更長的循環(huán)時間。
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