在全球力爭盡早實現(xiàn)“雙碳”目標的大環(huán)境下,各國都把發(fā)展新能源汽車作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。
動力電池材料和結(jié)構(gòu)技術不斷創(chuàng)新突破,帶動新能源汽車銷量的高速增長。相應的,作為鋰離子電池制造必不可少的關鍵材料,未來鋰電池粘結(jié)劑也將迎來爆發(fā)式增長機遇。由于電極使用的活性物質(zhì)、導電劑、溶劑不能直接粘粘結(jié)到金屬電極,所以必須使用粘結(jié)劑。粘結(jié)劑將各種成分粘接到一起,形成具有粘附性的材料,使電極活性物質(zhì)、導電劑和集流體間具有整體的連接性,從而減小電極的阻抗,是鋰離子電池材料中技術含量較高的附加材料。粘結(jié)劑的選擇很大程度上影響著極片的制作工藝及極片的微觀結(jié)構(gòu),進而影響極片一致性,而極片的一致性對于鋰電池的一致性來說非常重要。 在鋰電池中粘結(jié)劑可分為正極粘結(jié)劑和負極粘結(jié)劑,根據(jù)粘結(jié)劑的分散體系又可分為油性粘結(jié)劑和水性粘結(jié)劑,油性粘結(jié)劑的典型代表是PVDF,水性粘結(jié)劑包括CMC、SBR、PAA等。
目前,90%正極粘結(jié)劑主要以PVDF為主,表現(xiàn)出最好的綜合性能,但是它所用的溶劑NMP具有生殖毒性風險,歐盟已經(jīng)出臺相關政策限制使用NMP,因此材料企業(yè)、電池企業(yè)正在積極 開發(fā)價格更為低廉、更為環(huán)保、性能同樣優(yōu)異的水性粘結(jié)劑替代油性PVDF。市面已有的水性粘結(jié)劑在正極電極上使用時,或多或少地存在些性能問題。
相應地,對應于負極粘結(jié)劑則以水性為主,包括SBR(丁苯乳液)、CMC(羥甲基纖維素)、PTFE(聚四氟乙烯乳液)、PAA(聚丙烯酸酯)等。與有機溶劑型粘合劑相比,水性粘合劑具備只揮發(fā)水汽、生產(chǎn)環(huán)境綠色、成本低、非易燃等優(yōu)點,成為鋰電關鍵材料的重要發(fā)展方向。
動力電池是新能源汽車的“心臟”,一顆功能強大的“心臟”,能更好地賦能中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模領先世界的絕對地位,從而促進“雙碳”目標的實現(xiàn)。因此,隨著新能源汽車的火爆發(fā)展,鋰電池粘接劑必將成為未來高端膠粘劑的發(fā)展方向之一!