一. 粘結劑概覽
粘結劑是一種能夠將鋰電池正負極活性物質、導電劑、集流體粘結在一起的材料。
在鋰電池製備過程中,活性材料(如正極磷酸鐵鋰、負極石墨)需要緊密結合,並與導電劑(如炭黑)、集流體(如銅箔)形成一個連貫整體。
粘結劑的作用類似膠水,確保電極材料保持良好的接觸和穩定性,防止活性材料脫落粉化,從而保證電池的性能和壽命。
二. 粘結劑分類
粘結劑主要分爲油性、水性兩大類:
(1)油性粘結劑:典型代表是PVDF。
(2)水性粘結劑:包括CMC+SBR、PAA、PTFE、PMMA等。
三. 傳統粘結劑
3.1 PVDF:正極粘結劑
PVDF全稱聚偏氟乙烯,綜合性能較好,是目前應用最廣泛的鋰電池正極粘結劑。
然而,PVDF配套溶劑NMP具有毒性,對環境有害,且含氟,容易與嵌鋰石墨髮生副反應;綜合成本較高。
天賜材料:主營鋰電池電解液、正極材料,切入新型粘結劑產業,P124粘結劑可作爲PVDF替代品。
聯創股份:主營含氟新材料和聚氨酯新材料,鋰電池級PVDF供貨寧德時代。
3.2 CMC+SBR:負極粘結劑
CMC全稱羧甲基纖維素鈉,機械強度大;SBR全稱丁苯橡膠,柔韌性強;CMC+SBR在石墨中組合效果好,且綠色環保,成本低,非易燃。
但CMC+SBR黏附力相對有限,尤其在高比容量的硅基負極中難以有效應對膨脹問題。
國內主要廠商:晶瑞電材。
四. 新型水性粘結劑:PAA
PAA全稱聚丙烯酸,由於其獨特的粘結特性和與硅基材料的良好兼容性,PAA正逐漸替代傳統負極粘結劑,具有較大應用潛力。
PAA應用範圍:
(1)傳統石墨負極:PAA可替代部分SBR。
(2)正極材料:可應用於磷酸鐵鋰、錳酸鋰體系;由於三元材料具有一定的弱鹼性,通常不使用PAA。
(3)硅基負極:
硅基負極是新一代負極材料,相較傳統石墨負極具有更高的能量密度,但目前仍有體積膨脹率高、循環壽命低等問題。
而PAA能顯著改善硅基負極的循環性能、減輕膨脹影響:
PAA對銅箔粘附力較強,同時分子鏈上的羧基可與硅的表面生成氫鍵,可以抑制材料體積膨脹。
日播時尚:擬收購茵地樂71%股權,茵地樂主營CMC+SBR、PAA等鋰電池水性粘結劑。
璞泰來:主營負極材料、塗覆膜、鋰電設備,參股乳源東陽光佈局PVDF,參股茵地樂26%股權,佈局硅基負極粘結劑。
(轉自:伏白的交易筆記)
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