锂离子电池水性粘合剂的研究进展

摘要

当前在锂离子电池中主要使用有机溶剂型粘合剂聚偏氟乙烯(PVDF).溶剂为N、N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯环酮(NMP)等,溶剂的使用比例约等比于所用活性物质的量,不仅生产成本高、回收费用大、严重污染环境、生产现场毒性大,而且在涂布干燥过程中还需防暴处理.另一方面由于PVDF中含有氟,容易与嵌锂石墨等发生反应,导致锂离子电池性能下降,且因PVDF本身对离子及电子的绝缘特性也影响电池性能的发挥.与溶剂型粘合剂相比,水基型粘合剂具有无溶剂释放,符合环境要求,成本低,不燃,使用安全等特点,成为粘合剂行业的重要发展方向.目前常用的水基型粘合剂有酚醛树脂型、氨基树脂型、聚丙烯酸脂型、橡胶型乳液胶、乙烯-乙酸乙脂型等.能否将水基粘合剂引入到锂离子电池的极片涂布工艺中亦成为近年化学电源界关注的热点,但该类粘合剂一般都含有亲水基团,如何消除此类亲水基团及所用溶剂水对电池性能的影响,是其成功应用与商品化锂离子电池的关键.