LA型水性粘合剂在锂离子电池正极的应用说明.doc

LA型水性粘合剂在锂离子电池正极的应用说明LA型水性粘合剂是成都茵地乐电源科技有限公司研发的新型环保粘合剂材料，主成分为丙烯腈多元共聚物，呈微黄水乳状液。该粘合剂在锂离子电池负极片制备中广泛应用，各厂商一般都能很好的掌握其使用技术；但在锂离子电池正极片的生产中，目前仅有部分厂商的技术人员了解其应用诀窍；为推动LA型水性粘合剂在锂离子电池正极上的应用，本公司拟结合生产实际，对水性粘合剂在正极生产中应用的关键之处加以说明，以期用户能更好的使用本公司产品。使用方法：由于用户使用活性物质、导电剂的种类、厂商和型号各不相同，生产电池的特点不一，正极应用水性粘合剂以一般正极片配比实施例来说明，供用户参考。假定所涂布的正极片配比为：活性物质:导电剂:粘合剂=96:3:1，正极片制片过程如下：1、导电剂分散：导电剂主要有乙炔黑、导电性碳黑等品种，都属于低极性亲油性物质，在水性介质中分散较为困难。本例采用搅拌球磨的机械分散方法来实现分散目的，搅拌球磨机为全不锈钢材质，磨介为810mm刚玉球。取LA型水性粘合剂20份（其中有效固体成分2015%=3份）、导电剂9份、蒸馏水或去离子水5171份（根据导电剂粒度和所生成浆体的粘度确定加水量，以后续操作方便和快捷性作为判断依椐），置于球磨机中，开动搅拌，并充分循环，磨2小时以上，经120目筛网泵出导电粘合剂料浆。测出其固含量备用。2、正极浆料生产：假定所测导电粘合剂浆料固含量为15%，则在正极制浆容器中加入导电粘合剂浆料26.66份（其中正极水性粘合剂有效成分为26.6615%25%=1份，导电剂为26.6615%75%=3份），加蒸馏水3144份，活性物质96份（可分次加入）；然后开动高速搅拌，2小时后，可得分散均匀、细腻的正极浆料，检查正极浆料均匀性，如果浆料已经搅拌均匀，通过真空消泡或少量乙醇、正丁醇加低速搅拌消泡后，即可进入下一步涂布工序。正极浆料总固含量按加水量控制在6065%，分别适应不同的涂布设备和工序。3、涂布：涂布设备的进料容器最好配备有搅拌器，以防活性物质沉降造成正极片不同部位组成不均一。烘箱温度设定根椐其长度和拉浆速度不同各有差异，以三段温度设置为例，进料口的前段在8090，中段设为6070，尾段温度更低甚至可为常温。总体原则是前高后低，以保证正极带在烘箱内迅速干燥后尽量冷却，在出带口接近常温，使极带柔韧便于卷绕。异常情况：（1）卷边，以涂布第一面时容易出现；这是由于浆料干燥过快，涂层缺乏延迟时间造成收缩严重形成的，处理方法是降低烘干温度和走带速度。（2）集电体铝带腐蚀，有两种可能性，一是正极涂层干燥程度不够，二是活性物质有强碱性的物质溶出；前者只要调整烘干温度和走带速度即可解决。后者只能更换好的活性物质，水性粘合剂不适于任何有强酸强碱性物质溶出的活性物质。4、后续工序：涂布好的正极带可在烘箱中加热和抽真空充分干燥，以防涂层中水分的包夹；但在碾压前必须在常温常压常湿度的环境中放置陈化半小时以上。正极涂层碾压后的密度根椐活性物质、导电剂的配比、种类、型号、厂商等各不相同，以钴酸锂为例，大至介于3.43.8范围。LA型水性粘合剂的使用从配料直至卷绕成电芯，都应在常湿度的普通车间内完成，但在电芯装入壳体注液前，卷绕好的电芯必须经加温和高真空（2mm汞柱以下）充分干燥，以后的操作应该在干燥车间内完成，而且最好工序连贯，防止电芯在放置过程中吸潮影响电池性能。5、注意事项：制浆工序中的容器应能密闭，以防水分挥发造成浆料浓度变化或干涸形成颗粒，影响以后的制浆质量。所有接触浆料设备的材质最好为不锈钢一类不受水分影响的材料，碳钢材质绝对不能使用。导电剂的分散可能有更方便快捷的方法，在保证导电剂充分分散的前提下，导电剂分散一步可以揉合到第二步正极浆料生产中。本粘合剂的特点是干、热则硬和脆（即使加热到200以上，粘合剂也只能分解而不会变软），而冷、潮则软且柔韧，不必参照PVDF那样加热提高粘结力，正极带在碾压、裁切、卷绕等工序中适合于在常温和正常湿度的车间进行。用本粘合剂制备的电池，正极放电容量与PVDF粘合剂相当，不要期望通过粘合剂的改变来大幅提高正极放电容量。一般情况下，生产设备的清洗和边角料的回收均可用水，可能时刷洗效果较好。正极应用LA型水性粘合剂的锂离子电池充放电曲线图 应用小结（