鋰電池粘結(jié)劑

PVDF聚偏二氟乙烯

嘉善三益新材料有限公司

鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大部分組成。粘結(jié)劑是鋰離子電池極片重要的組成材料之一，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(qiáng)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，是鋰離子電池材料中技術(shù)含量較高的附加材料。

聚偏二氟乙烯，簡(jiǎn)稱PVDF，是一種高度非反應(yīng)性熱塑性含氟聚合物。其可通過1，1-二氟乙烯的聚合反應(yīng)合成。溶于二甲基乙酰胺等強(qiáng)極性溶劑。抗老化、耐化學(xué)藥品、耐氣候、耐紫外光輻射等性能優(yōu)良。

PVDF聚偏二氟乙烯SANYI

PVDF主要用作鋰電池正極粘結(jié)劑和隔膜涂覆材料，既能被有機(jī)電解液浸潤(rùn)，又能抵抗其侵蝕、不溶解、少溶脹，在有機(jī)電解液環(huán)境下也能保持良好的粘結(jié)性能。

PVDF的特性

01化學(xué)性能穩(wěn)定

PVDF的化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸耐氧化還原，不會(huì)被電解液溶解，高電壓條件下不被氧化，在存儲(chǔ)和循環(huán)過程中不反應(yīng)、不變質(zhì)。

02粘結(jié)性強(qiáng)

與四氟類粘結(jié)劑相比，PVDF除了碳氟鍵，還有碳?xì)滏I，能與正極上的氧元素形成氫鍵，把正極顆粒牢牢黏住。

03柔韌性佳

PVDF有足夠的柔韌性，保證活性物質(zhì)在反復(fù)膨脹和收縮過程中不脫落，電極微粒間的結(jié)合不被破壞。

04良好的溶解性

PVDF鋰電粘結(jié)劑具有良好的溶解性，溶解速度快，溶解度高。配成溶液后便可均勻地分散到正極材料中和極片表面。

PVDF在鋰電池中的應(yīng)用

由于PVDF具有優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，可有效抵抗極性有機(jī)溶劑電解液的侵蝕，同時(shí)具有較好的粘結(jié)性能，因此在鋰電池正極粘結(jié)劑中被廣泛使用，目前占比可達(dá)90%

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鋰電池內(nèi)部應(yīng)用環(huán)境苛刻，粘結(jié)劑和電極材料一直浸泡在電解液中，接受各類電化學(xué)反應(yīng)的考驗(yàn)，在電極的工作電壓范圍內(nèi)保持長(zhǎng)期穩(wěn)定。

PVDF的其他應(yīng)用

隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，PVDF在新能源方向的應(yīng)用比例也大幅提升。在鋰離子電池中，PVDF主要用于正極材料粘結(jié)劑，新能源領(lǐng)域另一大應(yīng)用是光伏背板膜，憑借其極佳的耐候性，可有效保護(hù)背板中間層的PET基膜。此外，PVDF還被用作水處理膜等應(yīng)用中 。

PVDF發(fā)展趨勢(shì)

“雙碳”戰(zhàn)略的執(zhí)行，以及為了降低石油依賴度，推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，國(guó)家大力推廣新能源汽車， 近年新能源汽車產(chǎn)量也是高速增長(zhǎng)。新能源電池的旺盛需求打開了PVDF業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的天花板。

正極材料出貨量高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)PVDF需求提升

作為鋰電正極材料主流粘結(jié)劑，PVDF占正極材料質(zhì)量的比例一般在1%-3%，其中磷酸鐵鋰由于 徑較小 ， 所需粘結(jié)劑的量更高。據(jù)百川資訊數(shù)據(jù)，2020年鋰電池用PVDF消費(fèi)量在8009.22噸左 ，隨著鋰電池及正極材料產(chǎn)量的高速增長(zhǎng)，對(duì)PVDF的需求也將迎來高速增長(zhǎng)。

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