Wie ist die Entwicklungsrichtung von Lithiumbatterie-Klebstoffen auf Wasserbasis?

Die Lithiumbatterie wurde in den 1950er Jahren geboren und hat viele Veränderungen erfahren. Zu jeder Zeit befindet sich in der Lithiumbatterie ein Batteriebinder, der weniger als 1-2% ausmacht, was eine wichtige Rolle spielt, und häufig wird aufgrund bestimmter Eigenschaften des Bindemittelpolymers die Batterieleistung unerwartet zur Kenntnis gebracht beeinflussen.

Angesichts der steigenden Nachfrage und Erwartung von Lithiumbatterien am Ende der Anwendung ist die zukünftige Entwicklungsrichtung von Klebstoffen auf Wasserbasis für Lithiumbatterien für die Vorhersage der technischen Entwicklung dringend erforderlich, und die technischen Reserven werden im Voraus erweitert, und die Entwicklung widmet der technologischen Innovation mehr Aufmerksamkeit um den zukünftigen Bedarf an Lithiumbatterien zu decken. In diesem Zusammenhang hat das JSR-Bindemittelentwicklungs- und -anwendungsteam kontinuierliche Untersuchungen zu Eigenschaften, Struktur und Verteilung von Bindemittelpolymerpolymeren durchgeführt.

Die Fähigkeit, die Elastomer- / Emulsionstechnologie zu nutzen, ist der Schlüssel zur Deckung der Nachfrage nach Bindemitteln für Lithium-Ionen-Batterien. Aus Sicht der Industrie gibt es im Allgemeinen einige grundlegende Anwendungsanforderungen für die Leistung des Bindemittels in Lithiumbatterien.

- Hervorragende Haftung auf aktiven Materialien und Metallen

-Anti-Elektrolyt chemische Stabilität

- Stabilität des Kolloids in der Aufschlämmung

-Gute Verarbeitungsleistung

Nach Langzeituntersuchungen wurde festgestellt, dass das Bindemittel auf Wasserbasis zusätzlich zu den grundlegenden Anwendungsanforderungen der oben genannten Lithiumbatterie die Leistung der Lithiumbatterie direkt beeinflussen kann. Der Einflussbereich umfasst die Bindungsstärke, die Migrationshemmung (Prozessgeschwindigkeit), den Innenwiderstand, die Expansionshemmung und die Zykluseigenschaften.

Langzeituntersuchungen zum oben genannten Einflussbereich JSR haben gezeigt, dass die Wirkung des Bindemittels auf die Batterieleistung durch die Polymereigenschaften und das Partikeldesign wirksam gesteuert werden kann. Dies wird nachstehend ausführlich erörtert.

Einfluss auf die Haftfestigkeit: Durch Steuerung der Struktur und des Molekulargewichts des Polymers können die Duktilität und Festigkeit des Bindemittels in der Lithiumbatterie gesteuert werden. Die Modifikation der funktionellen Oberflächengruppe der Bindemittelpartikel kann die Verteilungsposition des Bindemittels im aktiven Material (die effektive Aggregation des Bindemittels und die Kontaktstelle des aktiven Materials) beeinflussen. Mit verschiedenen Wirkstoffen konfrontiert kann die Verteilung beeinflussen und die Haftfestigkeit erhöhen.

Einfluss auf die Migrationshemmung: Das Bindemittel ist eine organische Chemikalie, die als flüssige Emulsion in Wasser suspendiert ist. Es wird der Aufschlämmung zugesetzt und auf das Polstück aufgetragen. Um die Produktionseffizienz zu verbessern, wird die Trocknungstemperatur im Allgemeinen erhöht (die Fördergeschwindigkeit ist schnell), um die Produktion zu erreichen. Wenn die Temperatur hoch ist, ist die Verdampfungsrate des Wassers schneller, so dass das suspendierte Bindemittel verwendet wird und schnell zur Oberfläche des Polstücks wandert, was zu einem Mangel an Bindemittel an der Cu-Grenzfläche führt, insbesondere im Fall des Walzens , was zu Kleben oder Entpudern, Materialverlust usw. führt.

Die JSR-Polymerisationstechnologie geht von der TRD-Reihe von Bindemittelprodukten aus, passt sich der Marktnachfrage an und trägt zur Hemmung der Migration von Polymerisationsmitteln bei.

Auswirkung auf den Innenwiderstand: Nachdem die Bindemittelpartikel im Polstück getrocknet sind, quillt der Elektrolyt in der Batterie auf, und eine übermäßige Quellung beeinträchtigt den E-Elektronentransfer, was zu einer Erhöhung des Innenwiderstands führt. Durch Steuern der Affinität des Polymers und des Elektrolyten kann der Innenwiderstand bis zu einem gewissen Grad verhindert werden.

Die Auswirkung auf die Expansion der Batterie: Die Monomerkomponente auf der Oberfläche der Bindemittelpartikel wird kontrolliert und oberflächenmodifiziert, um eine ausgezeichnete Haftung auf dem aktiven Material und dem Metall, chemische Stabilität gegen den Elektrolyten und Stabilität des Kolloids in der Aufschlämmung zu erreichen Sex. Zusätzlich zur Steuerung der Duktilität und Festigkeit des Bindemittels selbst kann der Zweck der Unterdrückung der Elektrodenexpansion erreicht werden.

Auswirkung auf die Zyklusleistung: Die Elektrolytbeständigkeit der Bindemittelpartikel wird verbessert, die Festigkeit und Elastizität werden mit der Zeit verringert und die Haftung kann für eine lange Zeit sichergestellt werden. Insbesondere bei Langzeitzirkulation kann sich der Test der Elastizität und Haltbarkeit des Klebstoffs immer mehr manifestieren.

Fazit: Die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien wird ständig auf hohe Energiedichte, hohe Leistung und Anpassung an einen breiteren Bereich von Temperaturanforderungen angewendet. Die Anwendung einer positiven Elektrode entwickelt sich kontinuierlich von NMC zu einem System mit hohem Ni-Gehalt oder einem NCA-System, und die Forderung nach einer Anpassung der Fähigkeit zur negativen Elektrodenfähigkeit wird für die Si-Anwendung immer dringlicher.

Viele Faktoren des Bindemittels haben einen direkten Einfluss auf die Elektrode. Darüber hinaus steigt im rasanten Moment die Nachfrage nach schnellem Laden (Laden mit hoher Rate). Die oben erwähnte Festigkeit, der Innenwiderstand, die Migration usw. haben alle viele Faktoren, die die Lithiumentwicklung des aktiven Materials beeinflussen. Für die zukünftige Entwicklung und Anwendung von Batteriezellen wird das Forschungs- und Entwicklungsteam von JSR die zukünftige Entwicklung an der Spitze des Entwicklungsrichtungsbinders weiterentwickeln.

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