水性胶粘剂可分为水性喷胶与水性封口胶两种 第一，水性喷胶 产品特点： ●水性体系，与国际通行环保要求接轨 ●无毒无味 ●高有效成分含量 ●胶层柔软 ●快速粘结，最终粘结强度持久 ●耐热、耐水、耐老化 典型应用： 床垫、沙发、航空座椅、汽车座椅、高铁座椅等多部位粘接。适合海绵/海绵粘接，海绵/木板粘接，海绵/真皮粘接，海绵/布料粘接以及海绵造型应用。粘力极好，耐热、耐老化。 产品系列参数： pH比重固含特点 型号粘度（cps,25 °c） DZW-110450-5108.0-9.2 1.1249-51%通用型DZW-120300-3408.0-9.2 1.1349-51%粘度低，喷DZW-400900-10108.0-9.2 1.1049-51%柔韧性好，粘接性能： 粘接速度：喷胶后数秒可进行粘接，30s定位，平面粘接可做到即喷即粘 破材时间：30min 最佳强度：12h 开放时间：10-20min 施工及参数：
普通气喷喷枪喷涂 喷嘴：1-2mm 气压: ＜2bar 储存条件： 阴凉避光储存，+40°C-+5°C 第二：水性封口胶 水性封口胶DZW-301P 产品特点： ●水性体系，低VOC，无毒无气味 ●高有效成分含量 ●初粘好 ●最终粘结强度大 ●耐低温、耐老化 典型应用： 适合于BOPP/纸、上光油/纸、纸/纸等多种材料的快速粘结，可以流水线作业也可以手工操作。 产品参数： 外观：乳白色触变性流体 固含量：约 50% 粘度：15000±5000cps PH：6.0-7.0 剥离强度：大于纸的本体强度
注意事项： 1、本品不得与其他种类的胶水混合使用，如发现分层现象请停止使用。 2、涂胶量适宜，胶量太少有可能影响粘接。 3、本品密封保存，使用前充分搅拌均匀。 4、本品保存期为半年，超过半年经检验合格后方可使用。 5、使用本产品的产品质量涉及诸多因素，用应使用前应视自身具体况状进行试 用，合格后方能批量生产。 储存条件： 阴凉避光储存，0℃—40℃ 保存期：6个月 以上由盘锦易立凯泰新材料有限公司提供； 牢固的检验： 有些包装在短时间内粘接很好，而放一段时间以后就出现了脱胶、脱膜发脆等现象，所以必须要确定的粘接牢度。数据化检验方法可以定量检测出纸盒的牢固度，很多企业不具备条件，以下介绍一些传统的检验方法。 打包成垛后三小时把一个粘接好的包装延边缝撕开，粘接基材是否被撕烂，同时刮下附在膜上的纸基，如果每次只能撕下一小块纸基或根本刮不下纸基，表明该胶黏剂在膜上的附着性好。
锂离子电池常用的粘结剂的种类、作用及性能锂离子电池粘结剂一般都是高分子化合物，电池中常用的粘结剂有； (1)PVA(聚乙烯醇)PVA的分子式为卡CH2CHOH手JJ，聚合度”一般为700—2000，PVA是一种亲水性高聚物白色粉末，密度为1，24—1．34g?cm-3。PVA 可与其他水溶性高聚物混溶，如与淀粉、CMC、海藻钠等都有较好的混溶性。 (2)聚四氟乙烯(PTFE)PTFE俗称“塑料王”，是一种白色粉末，密度为2．1—2．3g?CITI+，热分解温度为415℃。PTFE电绝缘性能好，耐酸，耐碱，耐氧化。PTFE的分子式为卡CF2一CF2头。，是由四氟乙烯聚合而成的。nCF2＝CF、2一卡CF2＝CF2于。常用60％的PTFE乳液作电极粘结剂。 (3)羧甲基纤维素钠(CMC)CMC为白色粉末，易溶于水，并形成透明的溶液，具有良好的分散能力和结合力，并有吸水和保持水分的能力。 (4)聚烯烃类(PP，PE以及其他的共聚物)； (5)(PVDF／NMP)或其他的溶剂体系； (6)粘接性能良好的改性SBR橡胶； (7)氟化橡胶； (8)聚胺酯。 锂电池用粘接剂；锂离子电池中，由于使用电导率低的有机电解液，因而要求电极的面积大，而且电池装配采用卷式结构，电池的性能的提高不仅对电极材料提出了新的要求，而且对电极制造过程中使用的粘接剂也提出了新的要求。 1、粘接剂的作用及性能； (1)保证活性物质制浆时的均匀性和安全性； (2)对活性物质颗粒间起到粘接作用； (3)将活性物质粘接在集流体上；
(4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用； (5)有利于在碳材料(石墨)表面上形成SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求； (1)在干燥和除水过程中加热到130—180~C情况下能保持热稳定性； (2)能被有机电解液所润湿； (3)具有良好的加工性能； (4)不易燃烧； (5)对电解液中的I．iClQ，I．iPP、6等以及副产物I．iOH，㈠2C03等稳定； (6)具有比较高的电子离子导电性； (7)用量少，价格低廉； 以往的镍镉、镍氢电池，使用的电解液是水溶液体系，粘接剂可以使用PVA，CMC等水溶性高分子材料，或PTFE的水分散乳液。锂离子蓄电池电解液是极性大(因此溶解能力和溶胀能力高)的碳酸酯类有机溶剂体系，粘接剂必须能耐碳酸酯(至少是不溶解)，而且必须满足上述的几点要求，特别是必须满足在电化学环境中的稳定性，在负极中处于锂的负电位下不被还原，在正极中发生过充电等有氧产生的情况下不发生氧化。 锂离子电池中的特点是伴随充放电过程，锂在活性物质中的嵌入—脱出引起活性物质的膨胀—收缩(如石墨的层间距变化达到10％一11％)，要求粘接剂对此能够起到缓冲作用。锂离子电池的电极在干燥过程中加热温度最高可以达到200℃，粘接剂必须能够耐受这样高的温度。 由此可见，粘接剂性能好坏对电池性能的影响很大，锂离子电池电极制备是采用涂布工艺，一般采用刮刀或辊涂布的方式，通过刀口间隙调节活性物质层的厚度。锂离子电池活性物质层的厚度很小，因此涂布刀口的间隙也很小，这样就要求在浆料中不能有大的团聚颗粒存在。制作电极需要经过辊压、分
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910385073.X (22)申请日 2019.05.09 (71)申请人 福建蓝海黑石新材料科技有限公司 地址 363900 福建省漳州市长泰县古农农 场银塘工业区顺达路7号 (72)发明人 罗贺斌 白丰瑞 (74)专利代理机构 北京布瑞知识产权代理有限 公司 11505 代理人 孟潭 (51)Int.Cl. C08F 293/00(2006.01) H01M 4/62(2006.01) (54)发明名称 一种水性粘合剂及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种水性粘合剂，其通过以下 方法制备：(1)在保护胶的作用下，将含羧基的功 能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体混合进 行前段共聚合形成粘合剂前段；(2)前段聚合物 反应结束，加入醋酸乙烯单体进行中段聚合形成 粘合剂中段；(3)待中段聚合结束，滴加预先将含 羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单 体形成的预乳液，使反应完全形成粘合剂后段。 该粘合剂能够适应高碱性环境下的制浆及涂布 工艺，能适用于锂离子电池三元材料，能够稳定 或调节锂离子电池三元材料浆料的pH值，具有广 泛的市场应用价值。权利要求书1页 说明书5页CN 110218285 A 2019.09.10 C N 110218285 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110218285 A 1.一种水性粘合剂，其特征在于，通过以下方法制备，所述方法包括如下步骤： (1)在保护胶的作用下，将含羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体混合进行前段共聚合形成粘合剂前段； (2)前段聚合物反应结束，加入醋酸乙烯单体进行中段聚合形成粘合剂中段； (3)待中段聚合结束，滴加预先将含羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体制备形成的预乳液，使反应完全形成粘合剂后段。 2.如权利要求1所述的水性粘合剂，其特征在于，其为三段共聚物，所述粘合剂中段为醋酸乙烯聚合物；所述粘合剂前段或后段为含有羧基的功能单体、丙烯酸酯单体以及醋酸乙烯单体形成的共聚物。 3.如权利要求1所述的水性粘合剂，其特征在于，所述含有羧基的功能单体为含有羧基和不饱和键的化合物。 4.如权利要求2所述的水性粘合剂，其特征在于，所述粘合剂前段或后段中含有羧基的功能单体质量占比为5％-50％。 5.如权利要求2所述的水性粘合剂，其特征在于，所述粘合剂前段或后段中醋酸乙烯与所述共聚物的质量占比10％-40％。 6.如权利要求1-5中任一项所述的水性粘合剂，其特征在于，所述含羧基的功能单体选自甲基丙烯酸、丙烯酸、马来酸、衣康酸或马来酸酐中的一种或多种。 7.如权利要求1-5中任一项所述的水性粘合剂，其特征在于，所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸正/异辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚、烯丙基聚乙二醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮丙烯酰胺或异冰片酯中的一种或多种。 8.如权利要求1-7中任一项所述的水性粘合剂的制备方法，其特征在于，包括： (1)在保护胶的作用下，将含羧基的功能单体、部分醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体混合进行前段聚合； (2)前段聚合物反应结束，加入醋酸乙烯单体进行中段聚合； (3)待中段聚合结束，加入预先将含羧基的功能单体、醋酸乙烯单体以及丙烯酸酯单体形成的预乳液，使反应完全。 9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述保护胶包括但不限于聚丙烯酰胺、聚丙烯酸盐、聚乙烯醇、羟乙基纤维素或羧甲基纤维素中的一种或多种。 10.权利要求1-7中任一项所述的水性粘合剂，或权利要求9或8所制备的水性粘合剂在锂离子电池三元材料中的应用。 2
锂离子电池工艺流程 正极混料 ●原料的掺和： （1）粘合剂的溶解（按标准浓度）及热处理。 （2）钴酸锂和导电剂球磨：使粉料初步混合，钴酸锂和导电剂粘合在一起，提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中，球磨时间一般为2小时左右；为避免混入杂质，通常使用玛瑙球作为球磨介子。 ●干粉的分散、浸湿： （1）原理：固体粉末放置在空气中，随着时间的推移，将会吸附部分空气在固体的表面上，液体粘合剂加入后，液体与气体开始争夺固体表面；如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体挤出。 当润湿角≤90度，固体浸湿。 当润湿角＞90度，固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿，所以正极粉料分散相对容易。 （2）分散方法对分散的影响： A、静置法（时间长，效果差，但不损伤材料的原
有结构）； B、搅拌法；自转或自转加公转（时间短，效果佳，但有可能损伤个别 材料的自身结构）。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段；球形、齿轮形用于分散难度较低的状态，效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高，分散速度越快，但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小，分散速度越快，但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大，柔制强度越大，粘接强度 越大；浓度越低，粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出，降低液体吸附难度；材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。
锂离子电池正极材料技术进展 孙玉城 1, 2 (1. 青岛科技大学新材料研究重点实验室 , 山东青岛 266042; 2. 青岛新正锂业有限公司 摘要 :概述了国内外近 30a 有关锂离子电池正极材料的研究进展以及笔者在锰系正极材料方面的研究结果 ; 比较了几种主要正极材料的性能优缺点 ; 阐明了正极材料发展方向。近期镍钴锰酸锂三元材料将逐步取代钴酸锂 , 而改性锰酸锂和镍钴锰酸锂三元材料以及两者的混合体将在动力型锂离子电池中获得广泛使用。在未来 5~10a , 高容量的层状富锂高锰型正极材料或许会是下一代锂离子电池正极材料的有力竞争者。 关键词 :锂离子电池 ; 正极材料 ; 技术进展 中图分类号 :TQ131.11文献标识码 :A 文章编号 :1006-4990(2012 04-0050-05 Technology development in cathode materials of lithium ion battery Sun Yucheng 1, 2 (1. Novel Material Research Focus Laboratory , Qingdao University of Science and Technology , Qingdao 266042, China ; 2. Qingdao LNCM Company Abstract :The technology development in the main cathode materials of lithium ion battery at home and abroad of the past 30 years and the author ′ s research results of Mn-based cathode materials were discussed respectively.Advantages and disadvan -tages of the main cathode materials and opinions of the development trend in the cathode materials of lithium ion battery were summarized.It was believed that Li (Mn , Co , Ni O 2is going to replace LiCoO 2and LiMn 2-x A x O 4or Li (Mn , Co , Ni O 2or the mixture
一、水性胶黏剂 胶粘剂主要由基料、固化剂和促进剂、偶联剂、稀释剂、填料、增塑剂与增韧剂及其他组分（添加剂）组成。 ① 基料：是胶粘剂的主要成分，大多为合成高聚物，起粘合作用，要求有良好的粘附性与湿润性。水性胶黏剂的主要成膜物质为：水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯、水性聚氨酯等。 ② 固化剂和促进剂：固化剂是胶粘剂中最主要的配合材料，它直接或者通过催化剂与主体聚合物反应，固化结果是把固化剂分子引进树脂中，使分子间距离、形态、热稳定性、化学稳定性等都发生了明显的变化。使树脂由热塑型转变为网状结构。促进剂是一种主要的配合剂，它可加速胶粘剂中主体聚合物与固化剂的反应，缩短固化时间、降低固化温度。 ③ 偶联剂：能与被粘物表面形成共价键使粘接界面坚固。 ④ 稀释剂：用于降低胶粘剂的粘度，增加流动性和渗透性。分非活性和活性稀释剂。非活性稀释剂一般为有机溶剂，如丙酮、环己酮、甲苯、二甲苯、正丁醇等。活性稀释剂是能参加固化反应的稀释剂，分子端基带有活性基团，如环氧丙烷苯基醚等。 ⑤ 填料：无机化合物如金属粉末、金属氧化物、矿物等。改善树脂的某些性能，例如可降低树脂固化后的收缩率和膨胀系数，提高胶接强度和耐热性，增加机械强度和耐磨性等。 ⑥ 增塑剂与增韧剂：增塑剂一般为低粘度、高沸点的物质，如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、亚磷酸三苯酯等，因而能增加树脂的流动性，有利于浸润、扩散与吸附，能改善胶粘剂的弹性和耐寒性。增韧剂是一种带有能与主体聚合物起反应的官能团的化合物，在胶粘剂中成为固化体系的一部分，从而改变胶粘剂的剪切强度、剥离强度、低温性能与柔韧性。 ⑦ 其他组分：添加剂、防老化剂、防霉变剂、阻聚剂、阻燃剂、着色剂等 二、水性树脂的制备 1）水性聚醋酸乙烯酯的制备 H 2C CH 4H 9 x +y H 2C CH O C O 3 K 2S 2O 7 H 2C CH 4H 9 CH 2x CH O C O 3 y
? 在电极中，粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性 物质，增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触，更好地稳定极片的结构，对于在充放电过程中体积会膨胀／收缩的锂离子电池正负极来说，要求粘结剂对此能够起到一定的缓冲作用。选择一种合适的锂离子电池粘结剂，要求其欧姆电阻要小，在电解液中性能稳定，不膨胀、不松散、不脱粉。一般而言，粘结剂的性能，如粘结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等，直接影响着电池的性能。加人最佳量的粘结剂，可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻，这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。因此选择一种合适的粘结剂非常重要。 ? ? 粘度的测试对比 放电容量测试 从图上可以看出使用PVDF 粘结剂的极片，容量衰减很快，达到最大容量后，立即开始衰减，说明随着循环次数的增加，电极材料逐渐与集流体脱落。而采用水性粘合剂的极片，循环性能明显好于PVDF ，35次循环以后，容量还能保持稳定。 循环性能，化成厚度的测试对比 W1到W3是SBR 系电池，P1到P3是PVDF 系电池
从表一中可以看出，两种电池的容量保持率在前50周几乎没有差别，均在97％左右；在100周时，SBR系电池的容量保持率为94％左右，略低于PVDF系电池的95％：当循环达到300周时，SBR系电池的容量保持率只有85％左右，而PVDF系电池的容量保持率达到91％，相差6个百分点。两种电池的循环容量保持能力都很优秀，但后者更为突出。 电压平台是指锂离子蓄电池以1 C 5A 恒流放电，从满电压(一般为4．2 V)状态放电到电压为3．6 V时的时间或容量。表一中的数据采用3．6 V平台率一即1 C 5A恒流放电至3．6 V时的时间或容量占C 5A恒流放电至3．0 V时的总时间或总容量的百分数。它反应了电池在3．6 V以上所能释放的能量，同时也在一定程度上反映了电池的大电流放电特性。相同容量的电池，电压平台越高，则电池的有效使用时间更长。从表一中可以看出，在第1周循环中SBR系电池的3．6 V平台率为88％，比PVDF系电池的89％低1个百分点；到第300周时，PVDF系电池的3．6 V平台率仍达到85％，而SBR系电池只有76％，相差9个百分点。 电池的膨胀是由电极活性材料的结构特点所决定的，但是其大小则主要与电极活性材料的性质、粘结剂的性质以及电极制作工艺等因素有关。我们选用相同的电极活性材料和电极制作工艺，主要考察粘结剂的影响。从图1可以看出，SBR系电池的膨胀厚度较小，且分布较窄，在0.2～0.3 mm之间；而PVDF系电池的膨胀厚度较大，且分布较宽，在0.3～0.7mm之间。 内阻的测试
A133——适用于各种正负极材料 LA133水性粘合剂是丙烯腈多元共聚物的水分散液，具有良好的抗氧化和抗还原能力，适用于各种正负极材料（包括LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4正极材料、碳负极材料及活性炭）。 LA133较LA132具有更高的产品粘度，对粉体材料具有更好的悬浮能力。 LA133水性粘合剂粘度高，品质纯净，使用时无须添加增稠剂和有机溶剂，在有效降低材料成本的同时，有效避免锂离子电池生产中溶剂型粘合剂污染环境和安全性差等问题。 使用LA133水性粘合剂的锂离子电池具有较好的循环性能和倍率性能，电池极化小。 产品技术指标 注意事项 1、用加水量调节浆料稠度，防止涂布浆料的收边现象； 2、搅拌过程形成的小气泡，可用真空消泡或加入少量乙醇或正丁醇消泡； 3、建议负极极片中粘合剂含量2～5%，正极极片中粘合剂含量为1.5～4%（磷酸亚铁锂可适当增加粘合剂用量）； 4、极片烘干后，应待极片在空气中冷却后，再碾压、裁切及卷绕； 5、电池注液前，充分干燥，以排除极片所吸附水分； 6、保质期内，产品粘度随贮存时间的增加而有所增大，属正常现象。
LA水性粘合剂应用于负极工艺建议（仅供参考） 发布日期：2014-02-14 说明： 由于锂离子电池电极的组成（配方）决定于电池的最终性能要求，具体的操作工艺与所用电极材料的物理与化学性能、电极浆料的组成、设备的状况、极片的厚度等密切相关。所以，本资料不具有实际的指导意义，只可作为材料应用的参考文件，文中所列的事例仅作为粘合剂材料的性能测评，而非生产性实例。 LA水性粘合剂具有良好的机械稳定性，在线速度为18m/s下，长达10h以下的搅拌未出现破乳；适合的PH值范围为4-10，同时适用于普通和高粘度合浆工艺。 LA的热分解温度不低于220℃。 1 配方 a、 C：Super-P：LA=96：1：3 b、 C：Super-P：LA：CMC=96：1：2.5：0.5 c、 C：LA=97 or 96：3.0 或 4.0 d、 C：LA：CMC=97：2.5：0.5 溶剂：水（去离子水、蒸馏水、纯净水）； 固含量：约40-50%。 2 电极浆料的制备 2.1 粘合剂的分散 将浆料配制固含量约为60%所需的水（蒸馏水、去离子水或纯净水）加入搅拌桶中，再加入所需的LA，开动搅拌，公转10-20 r/min，自转5-10r/min，搅拌15-20min；如需加入CMC，须参照SBR/CMC的工艺，先将CMC配置为溶液后加入LA分散液中。
钴酸锂锰酸锂磷酸铁锂材料性能对比分析 1、钴酸锂（LiCoO2） 在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为：工作电压较高（平均工作电压为3.7V）、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好，电导率高，生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高。 2、锰酸锂（LiMn2O4） 用于锂离子电池正极材料的LiMn2O4具有尖晶石结构。其理论容量为148 mAh/g，实际容量为90～120 mAh/g。工作电压范围为3～4V。该正极材料的主要优点为：锰资源丰富、价格便宜，安全性高，比较容易制备。缺点是理论容量不高；材料在电解质中会缓慢溶解，即与电解质的相容性不太好；在深度充放电的过程中，材料容易发生晶格崎变，造成电池容量迅速衰减，特别是在较高温度下使用时更是如此。为了克服以上缺点，近年新发展起来了一种层状结构的三价锰氧化物LiMnO2。该正极材料的理论容量为286 mAh/g，实际容量为已达200 mAh/g左右。工作电压范围为3～4.5V。虽然与尖晶石结构的LiMn2O4相比，LiMnO2在理论容量和实际容量两个方面都有较大幅度的提高，但仍然存在充放电过程中结构不稳定性问题。在充放电过程中晶体结构在层状结构与尖晶石结构之间反复变化，从而引起电极体积的反复膨胀和收缩，导致电池循环性能变坏。而且LiMnO2也存在较高工作温度下的溶解问题。解决这些问题的办法是对LiMnO2进行掺杂和表面修饰。目前已经取得可喜进展。 3、磷酸铁锂（LiFePO4） 近年来研究的热门锂离子电池正极材料。其理论容量为170 mAh/g，在没有掺杂改性时其实际容量已高达110 mAh/g。LiFePO4具有高稳定性、更安全可靠、更环保并且价格低廉。LiFePO4的主要缺点是理论容量不高，室温电导率低。基于以上原因，LiFePO4在大型锂离子电池方面有非常好的应用前景。但要在整个锂离子电池领域显示出强大的市场竞争力，LiFePO4也面临若干性能方面的缺陷。
锂离子电池由于具有比能量高，工作电压高，质量轻、自放电小、循环寿命长，贮存寿命长、放电性能稳定，无记忆效应、环境污染小等一系列突出优点，目前已广泛应用于手机，笔记本电脑等新型便携式通信、电子产品上。目前，研究者们对锂离子蓄电池材料的研究主要集中在正极材料、负极材料、电解液以及隔膜等方面，而对电池中的辅助材料（如导电剂、粘结剂、分散剂等）的研究较少。在电极中，粘结剂是用来将电极活性物质粘附在集流体上的高分子化合物。它的主要作用是粘结和保持活性物质，增强电极活性材料与导电剂以及活性材料与集流体之间的电子接触，更好地稳定极片的结构，对于在充放电过程中体积会膨胀、收缩的锂离子电池正负极来说，要求粘结剂对此能够起到一定的缓冲作用。选择一种合适的锂离子电池粘结剂，要求其欧姆电阻要小，在电解液中性能稳定，不膨胀、不松散、不脱粉。一般而言，粘结剂的性能，如粘结力、柔韧性、耐碱性、亲水性等，直接影响着电池的性能。加入最佳量的粘结剂，可以获得较大的容量、较长的循环寿命和较低的内阻，这对提高电池的循环性能、快速充放能力以及降低电池的内压等具有促进作用。因此选择一种合适的粘结剂非常重要。 1、粘接剂的作用及性能； (1)保证活性物质制浆时的均匀性和安全性； (2)对活性物质颗粒间起到粘接作用； (3)将活性物质粘接在集流体上； (4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用；
(5)有利于在碳材料(石墨)表面上形成SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求； (1)在干燥和除水过程中加热到130—180~C情况下能保持热稳定性； (2)能被有机电解液所润湿； (3)具有良好的加工性能； (4)不易燃烧； (5)具有比较高的电子离子导电性； (6)用量少，价格低廉； 锂离子电池中，由于使用电导率低的有机电解液，因而要求电极的面积大，而且电池装配采用卷式结构，电池的性能的提高不仅对电极材料提出了新的要求，而且对电极制造过程中使用的粘接剂也提出了新的要求。目前，工业上普遍采用聚偏氟乙烯（PVDF）作锂离子电池的粘结剂，Ｎ—甲基吡咯烷酮（NMP）做分散剂。 下面对工业上常使用的PVDF做一下总结： 聚偏二氟乙烯（PVDF），VF2的均聚物和聚偏二氟乙烯共聚物，VF2（偏二氟乙烯）/HFP（六氟丙烯）的共聚物在锂离子电池系统中已经被广泛接受作为粘接剂的材料。它们在电化学性能、热稳定性，化学稳定性以及其生产工艺的简单程度是其它聚合物粘接剂所无法比拟的。PVDF是一个由VF2单体，通过加聚反应合成的的聚合体。从结构上说，它由CH2键和CF2键相间连接的。该聚合物既具有典型的含氟聚合物的稳定性，同时聚合物链上的交互基团能产生一个独特
锂离子电池粘结剂行业介绍 一．锂离子电池介绍 1.概念 锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”，俗称锂离子电池。 锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。习惯上，锂离子进入正极材料的过程叫嵌入，离开的过程叫脱嵌；锂离子进入负极材料的过程叫插入，离开的过程叫脱插。 锂离子电池容易与下面两种电池概念混淆：一是锂电池，虽然常常被用作为锂离子电池的简称。但严格意义的锂电池是锂原电池，存在锂单质；另一个是锂离子聚合物电池，一种用聚合物取代液态有机溶剂的锂离子电池，其安全性较好。 2.锂离子电池组成 锂离子电池主要组成部分包括：正极（LiCoO2钴酸锂、LiMnO2锰酸锂、LiFePO2磷酸亚铁锂、三元材料等)、负极（石墨等）、隔膜纸（单层隔膜、三层隔膜等）、电解液（普通电解液、功能型电解液等）和外壳(钢壳、铝壳、软包装等）。 3.锂离子电池基本生产工艺
（来源：摩根先进材料与技术公司培训资料）4.锂离子电池的应用领域 锂离子电池发展到今天，应用领域已经从最初的手机、MP3/MP4、笔记本，发展到蓝牙耳机、数码产品、GPRS导航仪、电动工具、电动自行车、纯电动汽车、混合电动车、电动公交车、航空模具、太阳能及风力发电储能设备、军事工业领域等等。 随着技术及产品研究的深入，锂离子电池的应用范围将会进一步扩大，将会遍及到我们生活中的各个领域。 5.锂离子电池的发展现状 锂离子电池的生产主要集中于中日韩三国，其中韩国生产商近几年发展迅猛。据日本市场研究机构TSR数据显示，2011年韩国企业在全球锂离子电池市场占有率达到39%，首次超过日本(35%)成为全球最大锂离子电池生产国。韩国企业中，三星SDI在全球锂离子电
锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2+ 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体（铝箔）正极 2.0 负极构造 石墨+ 导电剂+ 增稠剂(CMC) + 粘结剂(SBR) + 集流体（铜箔）负极 3.0工作原理 3.1 充电过程： 一个电源给电池充电，此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为 LiCoO2 ?→Li1-x CoO2+ x Li++ xe（电子） 负极上发生的反应为 6C + xLi++ x e?→Li x C6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。 3.3 充放电特性 电芯正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走x个Li离子后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于x的大小。 通过研究发现当x > 0.5时，Li1-x CoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-X CoO2中的x值，一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ，这时Li1-X CoO2的晶型仍是稳定的。 负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心，以保证下次充放电Li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限制放电下限电压来实现：安全充电上限电压≤ 4.2V，放电下限电压≥ 2.5V。 记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。 不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常。 二锂电池的配方与工艺流程 1. 正负极配方
为什么锂电池用钴酸锂做正极材料，而不用磷酸铁锂或锰酸锂做正极材料 最佳答案： 首先，楼主必须明白锂离子电池都是由什么部分组成的！也就是说锂离子电池内部的主要部件都有什么？ 锂离子电池的正极材料一般有如下几种：钴酸锂、锰酸锂、三原材料、磷酸铁锂。其中，前三者是已经量产多年的正极材料，而磷酸铁锂是新型的动力电池正极材料，还没有完全市场化。 因此，如果按正极材料来命名的话，锂离子电池可以分类为：钴酸锂锂离子电池、锰酸锂锂离子电池、三原材料锂离子电池、磷酸铁锂锂离子电池等等。 锂离子电池的负极材料一般都是石墨，因此，极少有按负极材料来为锂离子电池分类的。但是如果负极材料不是石墨，那么就可以叫出具体的负极材料名称，比如：钛酸锂负极锂离子电池。 说到这里我必须明确一下，单从以上两种命名方式是无法完全知道锂离子电池的所有情况的。比如即使说了我叫王建彬，那么全中国叫这个名字的还有成百上千个呢，三个字怎么可能代表我的一切信息呢？ 最后说你问到的“锂离子电池”和“锂聚合物电池”是什么意思。 首先你要知道，除了正负极材料之外，锂离子电池第三重要的就是电解液了。而你所说的两种命名方式，正是从电解液方面命名的。 现今我国的锂电行业，同时也包括大多数市面上的国际品牌，所用的电解液都是含有锂离子的溶液，说白了是液体。对于这种用液体作为电解液的锂离子电池，由于它是现在的主流，因此不加任何前缀，直接叫做“锂离子电池”。 但是后来有人发现用有机聚合物做电解液（此时虽然还叫电解液，但是已经是固体电解液或者是胶体电解液了，不是液体了）时，可以得到更好的效果。因此就有少数国外先进企业开始适用聚合物做电解液的锂离子电池。为了与传统的用液体做电解液的锂离子电池区分开来，这种用固体或者胶体聚合物做电解液的电池就叫做“锂聚合物电池”了，当然也可以叫做“聚合物锂离子电池”。 你的问题我又仔细看了一遍，现在的命名的确很乱。“锂离子电池”可以说有两种解释，并且这两种解释都是对的，看你个人说话习惯了。 第一种就是全部的锂离子电池，不论电解液是液态溶液还是固态聚合物。如果按这个解释的话，那么“聚合物锂离子电池”就是“锂离子电池”。 第二种就是人们为了方便，把用液态溶液作为电解液的电池简称为了“锂离子电池”，那么此时的“锂聚合物电池”（也就是“聚合物锂离子电池”）就不再属于这时的“锂离子电池”了。这时的“锂离子电池”仅指电解液为液态溶液时候的电池。
锂电池的几种主要正极材料对比分析 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。介绍一下 锂电池主要正极钴酸锂，镍酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和钒的氧化物等。 锂电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括正极材料、负极材料、电解液、隔膜和导电材 料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研宄一直是锂电池行业发展的重 点。负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。而正极材料的 开发已经成为制约锂电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因 0 在目前的商业化生产的锂电池中，正极材料的成本大约占整个 电池成本的40^左右，正极材料价格的降低直接决定着锂电池价格 的降低。对锂动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂电池大约 只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆电动汽车用的锂动力电池可 能需要高达500千克的正极材料。 衡量锂电池正极材料的好坏，大致可以从以下几个方面进行评估： 正极材料应有较高的氧化还原电位，从而使电池有较高的输出电压；
(之）锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌，以使 电池有高的容量； 0在锂离子嵌入7脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发 生变化或小发生变化，以保证电池良好的循环性能； 正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入7脱嵌过程中变化应尽 可能小，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池平稳地充电和 放电； (石）正极材料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放 (^)正极不与电解质等发生化学反应； ⑴锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数，便于电池快速 充电和放电； (^)价格便宜，对环境无污染。 锂电池正极材料一般都是锂的氧化物。研宄得比较多的有钴酸锂，镍酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和钒的氧化物等。导电聚合物正极材 料也引起了人们的极大兴趣。 1、钴酸锂 在目前商业化的锂电池中基本上选用层状结构的钴酸锂作为正极材料。其理论容量为274111…1/8，实际容量为140111^1/8左右，也 有报道实际容量己达155—该正极材料的主要优点为：工作电 压较高（平均工作电压为3.7^〉、充放电电压平稳，适合大电流充放 电，比能量高、循环性能好，电导率髙，生产工艺简单、容易制备等。
汽车内饰材料用聚氨酯粘合剂 原料 甘油己二酸 乙二醇TDI 一缩乙二醇蓖麻油 三羟甲基丙烷 涂-4粘度计、40吨塑封热压机、电子万能实验机、红外灯、鼓风干燥箱、热压成型模具。制法 (1)支化聚酯的制造 将甘油、乙二醇、一缩乙二醇和己二酸按摩尔比加入釜中,升温,搅拌,通氮。在180-240℃反应4-6小时,然后抽真空4-6小时,得轻度支化聚酯。 将三羟甲基丙烷、TDI、溶剂和上述轻度支化聚酯比例分批加入,控制反应温度和时间,即得到支化聚酯。再用溶剂稀释成50%浓度,即得组分A。 (2)端异腈基低聚物的制备 将蓖麻油、多元醇(三羟甲基丙烷)、催化剂和TDI按先后反应次序加入釜中,开动搅拌并控制反应温度和时间。最后测定异腈值,用溶剂稀释成50%浓度,即得组分B。 将A、B两组分按1:1混合均匀,即得聚氨酯胶粘剂。 水性聚氨酯胶粘剂的合成 聚氨酯胶粘剂具有软硬度等性能,可调节性好、耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点,能粘接金属、非金属等多种材料,用途越来越广。但是,目前在整个聚氨酯胶粘剂领域中以溶剂型聚氨酯胶粘剂为主,其缺点是有机溶剂气味大、易挥发、使用时造成空气污染、易燃、或多或少具有毒性等。随着人们的安全意识和环保意识的加强,近年来世界各国聚氨酯材料研究人员花费了相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发研究。水性聚氨酯胶粘剂是指将聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂,它以水为基本介质,具有不燃、无毒、不污染环境、节省能源、操作方便等优点,因此成为国内外研究的热门课题。 1 实验部分 1.1 主要试剂和仪器 环氧树脂,工业品;丙烯酸,分析纯;ＴＤＩ,分析纯;ＤＭＰＡ,工业品;三乙胺,分析纯;丙酮,化学纯;二月桂酸二丁基锡,化学纯;蒸馏水。ＩＲ 8400Ｓ型红外光谱分析仪,Ｓｈｉｍａｄｚｕ公司。 1.2 水性聚氨酯胶粘剂的合成方法 (1)环氧乙烯基树脂的合成。将环氧树脂在100℃真空下减压脱水0.5ｈ,将脱水后的环氧树脂放入装有温度计、搅拌器及回流冷凝管的三口烧瓶中,加丙烯酸及催化剂,于110℃左右进行开环反应2～3ｈ,制得环氧乙烯基树脂备用。 (2)水性聚氨酯乳液的合成。向环氧乙烯基树脂中缓慢滴加ＴＤＩ及适量二月桂酸二丁基锡,于60～70℃保温反应1ｈ左右,然后加入亲水性扩链剂ＤＭＰＡ,继续在此温度下反应2～4ｈ,冷却至40℃左右,加入与扩链剂等摩尔的三乙胺中和,再加少量丙酮及蒸馏水激烈搅拌几分钟,即得水性聚氨酯乳液。
改变复合体配比、热解碳前驱物、粘结剂种类和用量等也会对材料的电化学性能产生较大的影响. 良好的电化学性能主要归咎于主活性体－多孔硅颗粒中的纳米孔隙很好地抑制了嵌锂过程中自身的体积膨胀，而且亚微米石墨颗粒和碳的复合也减轻了电极材料的体积效应并改善导电性。 通过高能球磨方法制备了纳米尺寸的锡钴或者锡镍合金/氧化铝复合材料。XRD, SEM, TEM 和EDS结果显示，锡钴合金纳米颗粒均匀地分散在氧化铝基质中。电化学测试的结果表明，与锡/氧化铝复合电极相比，锡钴合金/氧化铝、锡镍合金/氧化铝复合电极具有更好的循环性能。采用LA132粘结剂的锡钴合金/氧化铝复合电极在35个循环后容量仍保持在约540mAh/g。循环性能得到改善主要是因为复合材料的电子导电性的提高，以及活性组分的均匀分散。此外，粘结剂是另外一个影响电极电化学性能的重要因素。LA132水性粘结剂在有机电解液中具有较强的粘结力和弱的溶胀效应，更适合用于体积变化大的复合电极中。“摇椅式电池”“锂离子电池” 目前，锂离子电池负极材料的研究主要集中在：（1）碳类材料；⑴软碳软碳的结晶度（即石墨化度）低，晶粒尺寸小，晶面间距较大，与电解液的相容性好，但首次充放电的不可逆容量较高，输出电压较低，无明显的充放电平台电位。⑵硬碳硬碳材料充放电没有石墨那样低而平的充放电平台，存在电压滞后现象；嵌锂容量高，甚至超过了石墨的理论容量（372mAh/g）；随热解温度的升高，嵌锂容量降低；不可逆容量很高，首次充放电效率较低. ⑶石墨价格昂贵。 （2）合金类材料；不存在石墨类材料发生的溶剂共嵌入现象，因此它对电解液的适用范围较广。但是合金类材料作为负极材料存在一个很大的缺点，那就是在嵌脱锂的过程中，合金母体会产生非常大的体积变化，从而导致材料粉化，相互之间失去电接触，导致电极容量降低，寿命缩短。因此对合金类材料的研究的关键问题是努力减少合金化过程中材料的体积效应，以提高材料的循环稳定性。 （3）金属氮化物；1.氮化物这种材料不稳定、对湿度敏感，制备条件比较苛刻，同时在电池反应中可能会有N2产生，从而存在一定的安全隐患。2.磷化物 （4）金属氧化物系列；但它的缺点是比容量较低，嵌脱锂电位偏高。（5）其他负极材料。目前商品化锂离子电池负极采用石墨化碳（如中间相碳微球MCMB和CMS）材料，这类材料嵌脱锂过程中的体积膨胀基本在9％以下，表现出较高的库仑效率和优良的循环稳定性能。但是石墨电极本身较低的理论储锂容量使其很难再取得突破性进展，因此研究人员一直在探索一种新型高比容量的电极材料来替代石墨化碳材料。负极材料研究中发现Si、Sn、Al 等可与Li 合金化的金属及其合金类材料，其可逆储锂的量远远高于石墨类负极。而其中硅又由于具有最高的理论储锂容量（4200mAh/g）、嵌脱锂电位低、价格低廉等优点而成为研究热点。但是纯硅材料在高度嵌锂过程中均存在非常显著的体积膨胀（体积膨胀率>300%），由此产生的机械应力使电极材料在循环过程中逐渐粉化，合金结构被破坏，活性物质与集流体之间电接触丧失，从而导致循环性能下降。如何改善硅基材料的循环稳定性，使之趋于实用化成为该类材料的研究重点。
锂离子电池常用的粘结剂的种类、作用及性能 锂离子电池粘结剂一般都是高分子化合物，电池中常用的粘结剂有； (1)PV A(聚乙烯醇)PV A的分子式为卡CH2CHOH手JJ，聚合度”一般为700—2000，PV A是一种亲水性高聚物白色粉末，密度为1，24—1．34g?cm-3。PV A可与其他水溶性高聚物混溶，如与淀粉、CMC、海藻钠等都有较好的混溶性。 (2)聚四氟乙烯(PTFE)PTFE俗称“塑料王”，是一种白色粉末，密度为2．1—2．3g?CITI+，热分解温度为415℃。PTFE电绝缘性能好，耐酸，耐碱，耐氧化。PTFE的分子式为卡CF2一CF2头。，是由四氟乙烯聚合而成的。nCF2＝CF、2一卡CF2＝CF2于。常用60％的PTFE乳液作电极粘结剂。 (3)羧甲基纤维素钠(CMC)CMC为白色粉末，易溶于水，并形成透明的溶液，具有良好的分散能力和结合力，并有吸水和保持水分的能力。 (4)聚烯烃类(PP，PE以及其他的共聚物)； (5)(PVDF／NMP)或其他的溶剂体系； (6)粘接性能良好的改性SBR橡胶； (7)氟化橡胶； (8)聚胺酯。 锂电池用粘接剂；锂离子电池中，由于使用电导率低的有机电解液，因而要求电极的面积大，而且电池装配采用卷式结构，电池的性能的提高不仅对电极材料提出了新的要求，而且对电极制造过程中使用的粘接剂也提出了新的要求。 1、粘接剂的作用及性能； (1)保证活性物质制浆时的均匀性和安全性； (2)对活性物质颗粒间起到粘接作用； (3)将活性物质粘接在集流体上； (4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用； (5)有利于在碳材料(石墨)表面上形成SEI膜。 2、对粘接剂的性能要求； (1)在干燥和除水过程中加热到130—180~C情况下能保持热稳定性； (2)能被有机电解液所润湿； (3)具有良好的加工性能； (4)不易燃烧； (5)对电解液中的I．iClQ，I．iPP、6等以及副产物I．iOH，㈠2C03等稳定； (6)具有比较高的电子离子导电性； (7)用量少，价格低廉； 以往的镍镉、镍氢电池，使用的电解液是水溶液体系，粘接剂可以使用PV A，CMC等水溶性高分子材料，或PTFE的水分散乳液。锂离子蓄电池电解液是极性大(因此溶解能力和溶胀能力高)的碳酸酯类有机溶剂体系，粘接剂必须能耐碳酸酯(至少是不溶解)，而且必须满足上述的几点要求，特别是必须满足在电化学环境中的稳定性，在负极中处于锂的负电位下不被还原，在正极中发生过充电等有氧产生的情况下不发生氧化。 锂离子电池中的特点是伴随充放电过程，锂在活性物质中的嵌入—脱出引起活性物质的膨胀—收缩(如石墨的层间距变化达到10％一11％)，要求粘接剂对此能够起到缓冲作用。锂离子电池的电极在干燥过程中加热温度最高可以达到200℃，粘接剂必须能够耐受这样高的温度。 由此可见，粘接剂性能好坏对电池性能的影响很大，锂离子电池电极制备是采用涂布工艺，一般采用刮刀