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锂电池电极粘结剂用聚偏氟乙烯的无皂乳液聚合方法专利背景

2022/07/16222 作者:佚名
导读:聚偏氟乙烯(PVDF)是指偏氟乙烯单体的均聚物或共聚物。PVDF分子链的重复单元为-CH2-CF2-基团的交替排列,这种特殊的分子结构决定了PVDF氟树脂兼具含氟树脂和通用树脂的特性,具有优良的耐化学、耐高温、耐氧化性和高介电常数。除此之外,热塑性PVDF比全氟树脂具有优良的机械性能和加工性能,因此,PVDF被广泛用于锂电池粘结剂。 在锂离子电池中,PVDF主要用作电极粘结剂。在调制电极浆料时,将

聚偏氟乙烯(PVDF)是指偏氟乙烯单体的均聚物或共聚物。PVDF分子链的重复单元为-CH2-CF2-基团的交替排列,这种特殊的分子结构决定了PVDF氟树脂兼具含氟树脂和通用树脂的特性,具有优良的耐化学、耐高温、耐氧化性和高介电常数。除此之外,热塑性PVDF比全氟树脂具有优良的机械性能和加工性能,因此,PVDF被广泛用于锂电池粘结剂。

在锂离子电池中,PVDF主要用作电极粘结剂。在调制电极浆料时,将PVDF粘结剂用NMP(N-甲基吡咯烷酮)溶解,加入到电极活性物质的有机溶剂中调制成浆料,再涂敷在金属集电体上制成电极。制备电极浆料时,粘度是浆料的一项重要性能指标,粘度太小,电极活性物质会产生沉降,粘度太大,不能将电极活性物质分散均匀,同样会降低电极质量。例如,CN101460558A提供了一种基于聚偏氟乙烯的导电组合物,30~60份的流体热塑性PVDF,其具有4~15千帕的熔体粘度(在230摄氏度和100秒-1下测量);25~62份的粘性热塑性PVDF,其具有15~40千帕的熔体粘度。

PVDF用作电极粘结剂时,除了对粘度的特别要求外,洁净度也是影响电极质量的一个重要因素,传统的偏氟乙烯VDF聚合工艺大多是采用乳液聚合和悬浮聚合,都需要加入助剂使体系保持稳定,聚合结束时再通过水洗将助剂除去。US2007290407\US7045584等均采用此工艺。尽管通过水洗等工艺过程可以将助剂大部分除去,但很难完全除净。含有未除净的助剂会影响聚合物的电性能,同时助剂的加入和除去也会增加其成本,增加工艺的复杂性。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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