鋰離子電池負(fù)極材料包括活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、增稠劑及溶劑等物質(zhì)。負(fù)極活物質(zhì)主要采用各類型的碳材料如石墨、非碳材料硅碳負(fù)極。由于活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、溶劑不能粘粘結(jié)到金屬電極,所以必須使用粘結(jié)劑。粘結(jié)劑將各種成分粘接到一起,形成了具有粘附性的材料,然后再和金屬箔粘接在一起。好的粘結(jié)劑,能提高電池能量密度,降低電池內(nèi)阻,對(duì)電池的電化學(xué)性能也可以起到一定的作用。
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作為粘結(jié)電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電極集流體的介質(zhì)
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在漿料介質(zhì)中分散性好,有利于將活性物質(zhì)均勻地粘結(jié)在集流體上;
對(duì)電極中電子和離子在電極中傳導(dǎo)的影響??;
用量要少,以便提高電極活性物質(zhì)的比例;
環(huán)境友好,使用安全,成本低廉
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長期處在高電位(正極粘結(jié)劑)或低電位(負(fù)極粘結(jié)劑)條件下
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化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性好在存儲(chǔ)和循環(huán)過程中不反應(yīng),不變質(zhì)
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粘結(jié)性能耗,抗拉強(qiáng)度高;
柔性好,楊氏模量低
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早期的負(fù)極粘結(jié)劑會(huì)采用油系粘結(jié)劑,例如熱門材料PVDF,但采用油系粘結(jié)劑電池內(nèi)極化嚴(yán)重,相比而言,水系材料沒有這個(gè)弊端,而且具有粘結(jié)作用,安全、環(huán)保、成本更低,所以現(xiàn)在大多選用水系粘結(jié)劑作為負(fù)極粘結(jié)劑。使用較多的水性粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉(CMC),丁苯橡膠(SBR),聚丙烯酸 (PAA),LA132/LA133等。
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接下來,我們梳理一下鋰離子電池負(fù)極材料粘結(jié)劑知名企業(yè)吧。
1.日本制紙—CMC廠家
日本制紙公司已設(shè)立羧甲基纖維素(Carboxymethyl Cellulose;CMC)的制造設(shè)備,投資金額約47億日?qǐng)A,將羧甲基纖維素高階用途的生產(chǎn)能力提高3倍,且于2020年11月完工啟用。
?“Sunrose ?”是日本制紙CMC(羧甲基纖維素)的產(chǎn)品名稱。
CMC是以纖維素為原料得到的陰離子水溶性聚合物。具有優(yōu)異的粘度、吸水性和保水性。此外,由于它來源于天然纖維素,具有適度的生物降解性,使用后可以焚燒,使其成為一種極其環(huán)保的材料。近年來,隨著電動(dòng)車(EV)、插電式混合動(dòng)力車(PHEV)的普及化趨勢(shì),CMC在鋰離子電池(LiB)方面的用途需求也隨之增加。
網(wǎng)站:https://www.nipponpapergroup.com/
2.諾力昂—CMC廠家
諾力昂是全球特種化學(xué)品的領(lǐng)導(dǎo)者。全球各行各業(yè)都依靠其必需品解決方案來生產(chǎn)日常所需,如個(gè)人護(hù)理用品、清潔用品、涂料、建筑材料、農(nóng)產(chǎn)品、食品和藥品等。
諾力昂收購邱博集團(tuán)(J.M. Huber Corporation)的羧甲基纖維素(CMC)業(yè)務(wù),以繼續(xù)其加速增長計(jì)劃,該交易將大大擴(kuò)展諾力昂的CMC產(chǎn)品組合。CMC是一種可持續(xù)的生物基水溶性聚合物,可用作增稠劑、黏結(jié)劑、穩(wěn)定劑和成膜助劑。
諾力昂CMC業(yè)務(wù)收購芬蘭工廠,此次被收購的業(yè)務(wù)部門生產(chǎn)完整系列的CMC產(chǎn)品,為包括中國在內(nèi)的80多個(gè)國家和地區(qū)的客戶提供服務(wù)。
網(wǎng)站:https://www.nouryon.com/zh-cn/
3.日本大賽璐—CMC廠家
大賽璐公司(Daicel)是一家日本化工企業(yè)。在1966年更名為大賽璐公司。第一個(gè)子公司富士膠片在1934年成立,主要生產(chǎn)硝酸纖維素膜。其中一個(gè)制造基地姬路制造所-網(wǎng)干工廠的主要產(chǎn)品:醋酸纖維素/醋酸纖維絲束/CMC/HEC/醋酸/巰基乙酸。
CMC Daicel的系列主要由1%水溶液的粘度和取代度決定,取代度代表CMC結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。大賽璐公司提供從極高粘度到低粘度的各種等級(jí)。最受歡迎的鋰離子電池等級(jí)是“CMC DAICEL 2200”。
網(wǎng)站:https://www.daicel.com/
4.新鄉(xiāng)市金邦電源科技有限公司—CMC廠家
新鄉(xiāng)市金邦電源科技有限公司(深圳市金邦電源科技有限公司)成立于1998年,公司集研發(fā)、生產(chǎn)、營銷為一體,擁有一支的科研、管理團(tuán)隊(duì)。做為國內(nèi)主要專業(yè)的鋰電池級(jí)CMC供應(yīng)商。
1. 可解決電池極片開裂,CMC極片柔軟度更佳,能很好地解決開裂問題。
2. CMC能減少電池極片表面缺點(diǎn),對(duì)固體不溶物的嚴(yán)格控制,能解決由于CMC導(dǎo)致的極片缺點(diǎn)。
3. CMC可提升鋰電池的容量,循環(huán)穩(wěn)定性﹑壽命等。
4.可以提高電池的電壓平臺(tái),減少電池內(nèi)阻,降低電池內(nèi)壓以提高電池大電流工作的特性。
5. 分子量穩(wěn)定的CMC 可以提供穩(wěn)定的粘度和粘結(jié)力,便于生產(chǎn)控制。
網(wǎng)站:http://www.audio160.com/qyinfo/company-89737.html
5.重慶力宏精細(xì)化工有限公司—CMC廠家
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重慶力宏精細(xì)化工有限公司,作為中國主要的羧甲基纖維素鈉(CMC)和聚陰離子纖維素(PAC)專業(yè)研究、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)的企業(yè)之一。公司產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋食品、牙膏、石油鉆井、電池、涂料、陶瓷、造紙、采礦、紡織、電焊、洗滌劑、建筑材料、煙草及其它工業(yè)領(lǐng)域等。
重慶力宏的CMC產(chǎn)品具有強(qiáng)的粘結(jié)力,較好的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性及電化學(xué)特性,可使活性物質(zhì)與電解質(zhì)形成穩(wěn)定均勻分散的膏體,還能與硅之間存在強(qiáng)烈的氫鍵作用,因此在電池工業(yè)中除廣泛用作陰陽極粘結(jié)劑、陰極保護(hù)用凝膠劑外,還在硅基電極及石墨改性中有著廣泛的應(yīng)用。
網(wǎng)站:https://www.lihong.net/
6.廣州松柏化工有限公司—CMC, SBR廠家
廣州松柏化工有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)與代理化工產(chǎn)品的公司,主要業(yè)務(wù)涉及電池、塑料、橡膠、鞋材、涂料、化工、日化、電子等領(lǐng)域。
羧基丁苯膠乳是一種陰離子型聚合物分散體,具有杰出的機(jī)械穩(wěn)定性及可操作性,并具有很高的粘結(jié)強(qiáng)度,專門適用于做各類電池里邊的粘結(jié)劑。固含量49.0—51.0%, PH 6.0—7.0, 粘度80—400mPa.s, 表面張力41—47。
電池級(jí)CMC 速溶的羧甲基纖維素(型號(hào)SY-701)
SY-701在常溫水中渙散性好、溶解速度快,并具有優(yōu)越的穩(wěn)定性及流變性,10-20分鐘即可溶解構(gòu)成膠體。因?yàn)槿芙馑俣瓤烨也恍枨髾C(jī)械加速渙散溶解,所構(gòu)成的膠體穩(wěn)定性好,粘度不易下降。
網(wǎng)站:http://www.songbaihuagong.net/
7. 瑞翁株式會(huì)社 ZEON—SBR廠家
1950年創(chuàng)立,瑞翁的基礎(chǔ)材料被用于汽車的各種零部件。瑞翁作為耐熱耐油特殊合成橡膠的先鋒而領(lǐng)先世界。彈性體材料事業(yè)的主要經(jīng)營產(chǎn)品有合成橡膠SBR、合成膠乳、化成品等。
負(fù)極用粘結(jié)劑(水系)---- 面對(duì)鋰離子電池日益增加的高容量化市場(chǎng)需求,瑞翁在負(fù)極的高密度化以及Si活物質(zhì)應(yīng)用等方面進(jìn)行了研究開發(fā)。新產(chǎn)品具有以下特點(diǎn):聚合物在電解液中具有更高的反復(fù)拉伸強(qiáng)度,可較好抑制充放電過程中產(chǎn)生的極片膨脹。
網(wǎng)站:https://www.zeon.co.jp/cn/
8. 日本A&L—SBR廠家
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Nippon A&L Inc.,作為住友化學(xué)株式會(huì)社和三井化學(xué)株式會(huì)社于1999年7月1日出資的合并公司,化學(xué)株式會(huì)社主要有ABS樹脂業(yè)務(wù)和SBR乳膠業(yè)務(wù)。業(yè)務(wù)內(nèi)容為ABS樹脂、SBR膠乳的制造、銷售、研發(fā)等。乳液聚合產(chǎn)品從標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)到超耐熱、擠出、電鍍、阻燃等特殊等級(jí),A&L根據(jù)汽車零部和電力等各種成型方法和應(yīng)用,提供獨(dú)特等級(jí)的陣容。
SBR 代表產(chǎn)品有Narustar? SBR系列。物理特性表如下所示:
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通用標(biāo)準(zhǔn)型,穩(wěn)定性好
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低羧基改性標(biāo)準(zhǔn)型,耐水性好
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網(wǎng)站:https://www.n-al.co.jp/globalmap/
9. JSR株式會(huì)社—SBR廠家
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JSR Corporation 于 1957 年 12 月制定了《合成橡膠制造業(yè)務(wù)特別措施法》,目的是在國內(nèi)生產(chǎn)合成橡膠。JSR的電池粘合劑JSR TRD系列作為一種電池粘合劑,即使在充放電數(shù)千次后仍能保持電極結(jié)構(gòu),并通過充分利用自成立以來培養(yǎng)的乳液技術(shù)實(shí)現(xiàn)長電池壽命,深受好評(píng)。
JSR根據(jù)電池容量和電壓的增加提出最合適的電池粘合劑。JSR TRD 系列通過控制粒子形態(tài)和納米級(jí)尺寸提高對(duì)活性材料和集電器的附著力,并通過控制電解質(zhì)親和力控制電流。設(shè)計(jì)旨在保持低電阻并考慮電池材料所需的特性。
網(wǎng)站:https://www.jsr.co.jp/
10. 巴斯夫BASF—SBR廠家
巴斯夫在全球擁有約110,000名員工,為幾乎所有國家、所有行業(yè)的客戶成功作出貢獻(xiàn)。巴斯夫的產(chǎn)品分屬六大業(yè)務(wù)領(lǐng)域:化學(xué)品、材料、工業(yè)解決方案、表面處理技術(shù)、營養(yǎng)與護(hù)理、農(nóng)業(yè)解決方案。
SBR代表產(chǎn)品:Butonal ? NX 4190
Butonal ?? NX 4190 是一種機(jī)械穩(wěn)定的乳膠聚合物分散體。Butonal ?? NX 4190 為集料提供優(yōu)異的內(nèi)聚力和粘附性能,并顯著提高了殘余物的性能,例如強(qiáng)制延展性、韌性和韌度、彈性恢復(fù)和軟化點(diǎn)。
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~ 250 - 2000?(EN ISO 3219, 100 1/s, 23°C)
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網(wǎng)站:https://www.basf.com/global/en.html
11. 藍(lán)海黑石—PAA廠家
藍(lán)海黑石自2007年成立至今,自主研發(fā)且已成功轉(zhuǎn)化的新能源材料有:鋰離子電池極片制造與隔膜涂覆專用水性粘結(jié)材料PAA、水性CNT導(dǎo)電漿料。
BA-290S 是一種丙烯酸酯類多元共聚物,該產(chǎn)品粘度高,機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)異,有利于對(duì)負(fù)極材料的高效分散;熱穩(wěn)定性優(yōu)異,具有較高的分解溫度;粘合劑電化學(xué)穩(wěn)定性良好,在鋰離子電池氧化還原環(huán)境中保持穩(wěn)定;良好的機(jī)械穩(wěn)定性及凍融穩(wěn)定性,便于加工和儲(chǔ)運(yùn)。
BA-288C 以水為分散介質(zhì),是單一共聚物的水分散液,是一種環(huán)境友好的鋰離子電池粘合劑材料。熱穩(wěn)定性優(yōu)異,具有較高的分解溫度,確保在使用過程分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定;粘合劑電化學(xué)穩(wěn)定性良好,在鋰離子電池氧化還原環(huán)境中保持穩(wěn)定,無任何副反應(yīng);良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
網(wǎng)站:http://www.bobs-tech.com/
12. 長興材料—PAA廠家
長興材料創(chuàng)立于1964年,現(xiàn)階段研發(fā)的鋰離子電池材料有鋰離子電池電解液添加劑、鋰離子電池負(fù)極用水性黏著劑、鋰離子電池硅碳負(fù)極材料等。
長興鋰離子電池負(fù)極水性黏著劑產(chǎn)品ETERSO 1730,能在高電容量條件下,提升電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命。也需具備電解液潤濕性、電化學(xué)穩(wěn)定性、各成分間良好混合分散特性、環(huán)境友好。
網(wǎng)站:https://www.eternal-group.com/Home/CNIndex
13. 中北精細(xì)化工—PAA廠家
濟(jì)南中北精細(xì)化工有限公司建于2014年,是一家銷售、研發(fā)聚丙烯酸的綜合性化工企業(yè)。中北總部位于泉城濟(jì)南,依托山東省內(nèi)的化工產(chǎn)業(yè)基地及全省物流基地,現(xiàn)已成為國內(nèi)現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PAA生產(chǎn)商。多年中北一直致力于PAA的研發(fā)、銷售和應(yīng)用,現(xiàn)已發(fā)展成為年銷售量數(shù)萬噸大型化工綜合企業(yè)。
濟(jì)南中北以雄厚的資金和技術(shù)力量為依托,以先進(jìn)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和完備的生產(chǎn)設(shè)施為保證,憑借著高品質(zhì)的產(chǎn)品,良好的信譽(yù),良好的服務(wù),產(chǎn)品暢銷近三十多個(gè)省、市、自治區(qū)。
網(wǎng)站:http://www.jubingxisuanna.cn/
14.成都茵地樂-- LA132/LA133廠家
茵地樂成立于2000年,是一家專業(yè)從事鋰離子電池專用水性粘合劑的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高科技企業(yè);公司多年的專注與辛勤耕耘,建立了獨(dú)特的鋰離子電池專用粘合劑結(jié)構(gòu)理論和制備技術(shù),擁有多項(xiàng)國際國內(nèi)發(fā)明專利。所生產(chǎn)的LA型水性粘合劑,LA132、LA133已成為行業(yè)資深品牌。
LA132/LA133產(chǎn)品特性:顯著降低電池直流內(nèi)阻DCR;改善電池低溫大電流放電性能;延長電池循環(huán)壽命(包括0℃循環(huán));耐電解液,極片溶脹??;穩(wěn)定性好,耐高速剪切,耐凍融;高速輥壓不粘輥,改善極片加工性能。
網(wǎng)站:http://www.cd-ydl.com/
企業(yè)負(fù)極材料粘結(jié)劑產(chǎn)品總覽
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作為流動(dòng)控制劑,提供出色的保水性和良好的成膜能力
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可為造粒應(yīng)用提供粘合劑優(yōu)勢(shì)
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):100?200(2%)
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):100?200
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):200?300
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):300?500
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):500?800
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):1000?1300
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):1300?2000
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):200?300
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):2500?4500
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):1500?2500
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1% 溶液 *粘度 (mPa?s):4000?6000
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CMC具有一定的懸浮穩(wěn)定性,透網(wǎng)率好,可解決電池極片開裂,可提升鋰電池的容量等
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CMC具有強(qiáng)的粘結(jié)力,較好的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電性及電化學(xué)特性
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具有杰出的機(jī)械穩(wěn)定性及可操作性,并具有很高的粘結(jié)強(qiáng)度
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在常溫水中渙散性好、溶解速度快,并具有優(yōu)越的穩(wěn)定性及流變性
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聚合物在電解液中具有更高的反復(fù)拉伸強(qiáng)度,可較好抑制充放電過程中產(chǎn)生的極片膨脹
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通用標(biāo)準(zhǔn)型,穩(wěn)定性好
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低羧基改性標(biāo)準(zhǔn)型,耐水性好
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通過控制粒子形態(tài)和納米級(jí)尺寸提高對(duì)活性材料和集電器的附著力
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機(jī)械穩(wěn)定性優(yōu)異,熱穩(wěn)定性優(yōu)異,粘合劑電化學(xué)穩(wěn)定性良好
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高電容量條件下,提升電池系統(tǒng)的循環(huán)壽命
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具有良好的熱穩(wěn)定性、電化學(xué)穩(wěn)定性
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