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1、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
2、用。因此选择一种合适的粘结剂非常重要。粘度的测试对比90度直角板弯折至开始脱落 PVDF明胶SBR次数131719放电容量测试ECUB W-KGIlFW OF啊Ste昔WJ卜p-111B-=IS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脫落。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电迪編号CteUNo.廉l玫坏第1(H)伙循环第200次循环第300拱弼坯容探特 率电旺护台年fi：保待|睾皿、电乐平舍持宰(益)率心、电fk甲台WIS4S
3、7 994 LMJ.283-.4I85.2寸W2好“97.597,494,6M.573j0W393.9S5.49-L 887.1794Pl驰月93.13K6*3 087.291.1 853FL89 J97.0S9.895.2iKH-4W3738.7L ,.P3_90.4如.195389.49-3.3H&1&L1W1至IW3是SBR系电池，P1至IP3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PV
4、DF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，贝y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%
5、，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0.20.3 mm之间；而PVDF系电池的膨胀厚度较大，且 分布较宽，在0.30.7mm之间。内阻的测试3S37一 SBR电池tj p v r j f乐山疋I 2345678LO II 12/-吃编巧C
6、HlXn电池的内阻与电池的荷电状态有关。一般地，锂离子蓄电池的充电态内阻比放电态内阻小。从图2中可以看出, SBR系电池和PVDF系电池的充电态内阻相当，均分布在3436 mQ之间；两种电池的放电态内阻也都在37 mQ左 右。由此可知，SBR粘结剂和PVDF粘结剂对电池内阻的影响没有显著差别。过充电性能的测试ionr l = ij 71电池编号电池性状描述W4电池壳体最高温度114C，电池鼓肚，未开裂、未起火、未爆 炸。W5电池壳体最高温度82C，电池鼓肚，未开裂、未起火、未爆炸W6电池壳体是高温度108 C，电池鼓肚.未开裂、未起火、未爆 炸。P4电池壳温度升至100 C时断路，126 C时
7、爆炸。P5电池在I17 C时爆炸，最高温度为134 CoP6电池在9O C时爆炸，最高温度为149 C 注：W4W6为SBR系电池.P4P6为PVDF系电池从表二、图三中可以看出，相同标称容量的两种电池以3 C 5A倍率恒流过充电时，SBR系电池发生鼓肚， 但没有爆炸、起火、破裂等现象发生，电池壳体的最高温度较低，在80120C之间。电池充电到9. 5 V后， 能以该电压恒压充电，同时壳体温度从最高开始下降而PVDF系电池均发生了爆炸、冒烟、起火等现象，电池 充电到9. 5 v后，电压不能保持，继而发生短路，电池发生爆炸。由此可知，相同标称容量的两种电池中，SBR 系电池的安全性能比PVDF系好。
