聚合物鋰電池粘結(jié)劑知識(shí)簡(jiǎn)介
一、聚合物鋰電池粘結(jié)劑簡(jiǎn)介
聚合物鋰電池粘結(jié)劑是一種高分子化合物，是鋰離子電池電極片中的非活性成分，是制備鋰離子電池電極片必須使用的重量材料之一。
粘結(jié)劑的主要作用是連接電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電極集流體，使它們之間具有整體的連接性，從而減小電極的阻抗，同時(shí)使電極片具有良好的機(jī)械性能和可加工性能，滿足實(shí)際生產(chǎn)需要。
二、聚合物鋰電池粘結(jié)劑的作用
粘結(jié)劑在聚合物鋰電池中用量極少，占鋰電池成本也進(jìn)不到1%，但是其作用卻是不可替代。
①保證活性物質(zhì)制漿時(shí)的均勻性和安全性
②對(duì)活性物質(zhì)顆粒間起到粘接作用
③將活性物質(zhì)粘接到集流體上
④保持活性物質(zhì)間以及和集流體間的粘接作用
⑤有利于在碳材料（石墨）表面上形成SEI膜
⑥提高電池的循環(huán)性能、快速充放能力，同時(shí)降低電池內(nèi)阻
三、聚合物鋰電池粘結(jié)劑的性能要求
電極粘結(jié)劑環(huán)境特殊，因此需滿足特殊的性能要求。
①粘接性能好，抗拉強(qiáng)度高
②柔韌性，楊氏模量低
③化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性好，在儲(chǔ)存和循環(huán)過(guò)程中不反應(yīng)，不變質(zhì)
④在電解液中不溶脹或溶脹系數(shù)小
⑤在漿料介質(zhì)中分散性好，有利于將活性物質(zhì)均勻地粘接在集流體上
⑥對(duì)電極中電子和離子在電極中傳導(dǎo)的影響小
⑦環(huán)境友好，使用安全，成本低廉
四、聚合物鋰電池粘結(jié)劑的選擇
電極粘結(jié)劑不僅需要有效地粘接電極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和電極集流體，而且電極粘結(jié)劑長(zhǎng)期處于非常特殊的環(huán)境下，優(yōu)良的粘結(jié)劑還必須能夠抵抗各種外在因素的影響。
五、聚合物鋰電池粘結(jié)劑的分了
按照粘結(jié)劑在電極中的分散情況可分為電型、線型和體型（三維網(wǎng)絡(luò)型）3類。
按照分散介質(zhì)的性質(zhì)又可以分為油性粘結(jié)劑和水性粘結(jié)劑。
六、聚合物鋰電池粘結(jié)劑市場(chǎng)概況
①作為鋰電原材料輔料的粘結(jié)劑，其增速將大致符合鋰離子電池的增速，這意味著鋰電池粘結(jié)劑的需求量也將以30%左右的速度增長(zhǎng)。
②以在正極、負(fù)極中的添加量5%來(lái)估算，2017年我國(guó)的鋰電正極材料需求量約為21萬(wàn)噸，負(fù)極材料需求量約8萬(wàn)噸，粘結(jié)劑需求量約為1.45萬(wàn)噸；以30%的增速增長(zhǎng)，到2020年國(guó)內(nèi)需求量就將超過(guò)3萬(wàn)噸。
③PVDF：最常用的正負(fù)極油性粘結(jié)劑
市場(chǎng)估算：PVDF粘結(jié)劑用量占正極材料的3%，2018年1-9月正極材料總產(chǎn)量為19.2萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)需求0.58萬(wàn)噸，PVDF單價(jià)為10-20萬(wàn)噸，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間為6-12億元左右。
④SBR：最常用的負(fù)極水性粘結(jié)劑
市場(chǎng)估算：1Gwh電池需要856噸石墨，負(fù)極粘結(jié)劑用量站負(fù)極材料的3%，2018年鋰電池裝機(jī)量突破100GWh，可推算出需要2500噸的SBR粘結(jié)劑，以當(dāng)前市場(chǎng)平均10～15萬(wàn)元/噸的價(jià)格計(jì)算，對(duì)應(yīng)2.5-3.75億的市場(chǎng)規(guī)模。
七、聚合物鋰電池粘結(jié)劑企業(yè)概況
①國(guó)內(nèi)對(duì)PVDF粘結(jié)劑的研究開(kāi)發(fā)較少，該市場(chǎng)基本被國(guó)外企業(yè)壟斷。
②比利時(shí)的索爾維集團(tuán)、日本的吳羽株式會(huì)社、法國(guó)的阿科瑪集團(tuán)，都是PVDF粘結(jié)劑廠商中的佼佼者，共享全球鋰電池正極粘結(jié)劑的市場(chǎng)。
③當(dāng)前高端水性粘結(jié)劑市場(chǎng)幾乎是瑞翁、JSR、雙日等日企的天下，其中日本的瑞翁集團(tuán)是負(fù)極水性粘結(jié)劑的龍頭企業(yè)。
④近年來(lái)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品逐漸取得進(jìn)展，進(jìn)口替代空間較大。
八、聚合物鋰電池粘結(jié)劑關(guān)鍵企業(yè)
索爾維（Solvay）
·索爾維成立于1863年，是一家總部位于比利時(shí)首都布魯塞爾的跨國(guó)性化工集團(tuán)。
·索爾維在稀土、白炭黑、工程塑料、聚酰胺和中間體、香料及功能化學(xué)品、基礎(chǔ)化學(xué)品、特種化學(xué)品、特種聚合物、新興生物化學(xué)等業(yè)務(wù)領(lǐng)域占據(jù)重要地位。
索爾維鋰電池用粘結(jié)劑
Solef PVDF是一種具有優(yōu)良的熱機(jī)械性能和耐化學(xué)性的部分氟化半結(jié)晶聚合物。作為電極粘結(jié)劑時(shí)，其性能穩(wěn)定可靠。
·0-5V vs Li+/Li，均具備電化學(xué)穩(wěn)定性
·可溶解于NMP中，易于加工
·耐受電解液的腐蝕
·與電極活性物質(zhì)具有合適的粘接性
·與極板可保持持續(xù)粘附力
索爾維鋰電池用粘結(jié)劑信息（Solef PVDF）
吳羽（Kureha）株式會(huì)社
日本吳羽株式會(huì)社成立于1944年6月21日，主要從事功能產(chǎn)品、化學(xué)品、樹(shù)脂產(chǎn)品的生產(chǎn)及銷售。
聚偏二氟乙烯（PVDF）：KF Polymer
·與其他氟樹(shù)脂相比，KF Polymer早成型加工、粉體涂裝、熔融粘結(jié)等二次加工性方面更加優(yōu)異。
·加工室無(wú)需可塑劑、熱穩(wěn)定性等添加物，因此與其他通用樹(shù)脂相比，TOC成分、金屬成分、金屬離子的溶出極少，是一種高純度的樹(shù)脂。
·由于卓越的耐化學(xué)藥品性能，還可用化工廠各種管道的素材。
·耐熱性、耐候性俱佳，適用于室外各種覆蓋膜等。
·機(jī)械強(qiáng)度大，耐磨損性、耐沖擊性好。
阿科瑪（Arlema）集團(tuán)
·集團(tuán)旗下共有三大業(yè)務(wù)部門：高性能材料，工業(yè)特種產(chǎn)品，涂料解決方案。
阿科瑪Kynar PVDF 產(chǎn)品信息
Kynar PVDF系列是阿科瑪公司為鋰離子電池量身定制的PVDF粘結(jié)劑，溶解快、易加工、高粘結(jié)/用量少、電解液溶脹性低、電極電阻率低，電壓穩(wěn)定性高。
上海三愛(ài)富
·上海三愛(ài)富新材料科技有限公司是專業(yè)從事氟聚合物（聚四氟乙烯PTFE、聚偏氟乙烯PVDF、氟橡膠FKM等）、氟精細(xì)化學(xué)品、氟制冷劑等各類含氟化學(xué)品的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)的高科技企業(yè)。
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