pvdf在锂电池中的应用是什么?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03

在锂电池行业,PVDF主要用作粘结剂、隔膜和隔膜涂层。近年来,随着锂电池的技术和市场的快速发展,PVDF在锂电池行业呈现快速增长趋势,年需求增长率超过20%。

商业化锂电池电极一般由集流体、活性物质、导电剂和粘结剂组成。PVDF用于制备锂离子电池的粘结剂具备以下特点:

聚偏氟乙稀为半结晶性聚合物,结晶度比较高,结晶溶融温度高,因此在电池通常的使用温度下,PVDF的结晶性使存在电解液体的分子很难流通,充放电负荷增大。此外,PVDF均聚物还存在多种问题。

如:在制备电池时的若干燥速度不合适,PVDF的收缩率与集电体的收缩率差异比较大,含活性物质的涂膜会从集电体上脱离;在使用过程中,随着时间的迁移,有由于电极的内部应力使电极合剂层从集电体上部分或全部剥离情况,导致负荷特性变差,引起容量劣化。



锂电池使用pvdf用于极性粘膜。

PVDF是聚偏氟乙烯,外观为半透明或白色粉体或颗粒。

聚偏氟乙烯主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物,它兼具氟树脂和通用树脂的特性,除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外,还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能,是含氟塑料中产量名列第二位的大产品,全球年产能超过5.3万吨。

化学结构中以氟一碳化合键结合,这种具有短键性质的结构与氢离子形成最稳定最牢固的结合.因而氟碳涂料具有特异的物理化学性能,不但有很强的耐磨性和抗冲击性能,而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。

PVDF可用一般热塑性塑料加工方法加工,如挤塑、注塑、浇注、模塑及传递模塑成型。

(1)挤塑 高分子量级的PVDF的熔融强度较好,可以用挤塑的方法成型加工成薄膜、片材、管、棒和电源绝缘套等,根据所使用的设备和加工的制品形状,温度控制在210~290摄氏度之间,成型温度控制在180~240摄氏度之间,必须严格控制温度不能使温度长期超过其熔融温度。挤塑成型设备可选用一般螺杆挤塑机。

(2)注塑 低分子量级的PVDF熔融流动速度高,可以用喷射注塑的加工方法进行加工,一般采用通用注塑机,但料筒柱塞、喷嘴等必须采用耐腐蚀Ni基合金。

(3)浇注 浇注成型是以二甲基乙酰胺为溶剂,将PVDF配置成固含量为20%溶液,流延在铝箔上,经过205~315摄氏度热熔后,用水急冷即可制成厚0.05~0.075mm的连续强韧膜。

(4)模塑成型 一般先将PVDF粒料放在烘箱或预热炉中预热,预热温度215~235摄氏度,然后将预热好的物料加到事先预热好的180~195摄氏度的模具中,在14MPa下施压、保压,保压时间视熔融和流动所需时间而定。厚壁制品必须保压冷却到90摄氏度以下才能脱模,以避免制品产生真空气泡或发生变形。

(5)传递模塑成型 一般先采用挤出机塑化,然后将物料输送到储料缸中,通过柱塞泵将储料缸中的物料注入到模具里,并保压冷却。不管是模塑成型还是传递成型,主要用来生产体积较大、壁厚较厚的产品。

(5)其它加工方法 加工PVDF还可采用浸渍、共挤出、符合等加工工艺。

以上内容参考:百度百科-pvdf



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