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  • 三分钟了解丨石墨负极体系中的传统粘结体系:SBR+CMC(下)

    上期我们简单了解了SBR和CMC以及各自在石墨负极体系中的特性,那么两者为何需复配使用呢?知道的越多,疑惑的越少。本期我们来了解下这两款相辅相成的产品。

    在锂电池生产前端制备电极片的过程中,必须控制好锂离子电池浆料的混合分散质量,提高电池浆料的均匀一致性和分散稳定性。

    作为浆料中的重要组成部分,粘结剂将各种颗粒粘接在一起,形成了具有粘附性的浆料,将其与金属箔紧密粘接在一起。活性物质、导电剂、溶剂对金属电极没有粘附性,无法做成极片用于制备锂电池。

    好的粘结剂不仅有利于电池能量密度的提高,对于电池内阻也有明显的降低作用,对电池的电化学性能也具有重要的影响。

    CMC和SBR在石墨负极中是相互互补,缺一不可,是工业界长期实践积累的结果。

    如果单纯使用CMC作为粘结剂,条件是极片厚度较薄,不进行辊压工艺或者对极片的压实密度不高的情况下。

    但在实际极片中,因为能量密度的要求,石墨极片必须辊压,而且压实密度大,这种情况下是不能单独使用CMC粘接剂的,因为CMC是脆性的,辊压后结构就坍塌,极片掉粉严重,不能使用。

    另外,也不能单独使用SBR作为粘接剂,因为很难制备浆料,SBR没有不具备悬浮分散功能,浆料会发生沉降,同时太多的SBR也会使得极片在电解液中溶胀。

    而CMC和SBR同时使用就可以基本解决上述问题。

    因为石墨材料本身是不亲水的,很难在水系中分散,使用CMC的一个作用就是作为分散剂,分散石墨和导电添加剂。

    另外CMC在水中会形成凝胶,使得浆料变稠,大规模涂覆时,因为凝胶结构的存在,既能保水分又能稳定浆料,在一定时间内能够保持浆料的均匀性,有利于大规模生产。

    同时引入SBR,因为SBR乳液是溶于水的,SBR本身是柔性材料,具有较好的粘接性能,这样极片在高压实的情况下,极片不会掉粉,辊压后的极片粘接强度也高。

    但是,针对目前市场对能量密度的需求,SBR及CMC在负极中的含量总和应不超过2wt%,这就对SBR的粘结强度提出了很高的要求,急需提升SBR的粘结力。

    当前市场主流的SBR+CMC依旧依赖进口,但不断涌现的国内生产商及国产产品工艺的不断改善,也让我们对新能源材料国产替代充满期待。

    https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5MDQyMzcyOA==&mid=2247505967&idx=1&sn=b04ffe05f5f81f913e82cd37d66fa6a5&chksm=fe3cebf0c94b62e6269a663796bf19ccf781d04110a83dfe57084b7202f4c9fc0c1851bad9ea#rd
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