阿科瑪Kynar？ PVDF用于干法電極，可提升電池性能與可持續(xù)性
Kynar? PVDF作為經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證的電池電極粘結(jié)劑材料，可被用于環(huán)境嚴(yán)苛的鋰離子電池的電化學(xué)環(huán)境，不管是用于濕法電極還是干法電極，都具有優(yōu)異的電化學(xué)穩(wěn)定性和非常寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口。用于干法電極的Kynar?PVDF粉末擁有穩(wěn)定性高，易于操作的特點(diǎn)，可成為不同干法電極工藝的多功能粘結(jié)劑。
圖為阿科瑪(中國(guó))投資有限公司上海分公司高級(jí)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理包喆赟演講
在日前舉行的第九屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2024)“電池材料迭代與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”主題論壇上，阿科瑪(中國(guó))投資有限公司上海分公司高級(jí)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)經(jīng)理包喆赟，作主題為《Kynar? PVDF干法電極：提升電池性能與可持續(xù)性的關(guān)鍵技術(shù)》的演講。
據(jù)介紹，阿科瑪是一家全球化的特種材料供應(yīng)商，擁有膠粘劑解決方案、先進(jìn)材料解決方案、涂料解決方案三大業(yè)務(wù)板塊，以及一個(gè)良好定位且具競(jìng)爭(zhēng)力的中間體部門。2023年，阿科瑪年銷售額約95億歐元，在全球約55個(gè)國(guó)家開(kāi)展業(yè)務(wù)，擁有21100名員工。
在鋰電池領(lǐng)域，阿科瑪推出一站式產(chǎn)品組合方案。針對(duì)電芯內(nèi)部，除了正負(fù)極Kynar? PVDF粘接劑外，還有用于隔膜涂層的Kynar? PVDF和丙烯酸基涂層，電解液高純鋰鹽比如LiFSI以及LiTDI。在準(zhǔn)固態(tài)以及凝膠態(tài)固態(tài)電池方面，有離子液體產(chǎn)品幫助提高離子傳導(dǎo)率。在工藝過(guò)程中，有聚酰亞胺膠帶產(chǎn)品。在電芯外部，有電絕緣材料組裝件以及熱管理的各種原材料產(chǎn)品。
在工藝方面，相比傳統(tǒng)的濕法電極工藝，干法電極工藝能夠更加節(jié)約成本，減少對(duì)環(huán)境的影響，更低地制造碳足跡，更高的活性材料載荷，因此能夠進(jìn)一步提升電池的性能。據(jù)包喆赟介紹，干法電極的工藝分為不同類型，阿科瑪除了專注于新型粘結(jié)劑開(kāi)發(fā)外，還會(huì)針對(duì)不同干法工藝做相對(duì)應(yīng)的開(kāi)發(fā)，目前主要聚焦在直接輥壓以及靜電噴涂?jī)蓚€(gè)方向。
在產(chǎn)品工藝方面，阿科瑪Kynar? PVDF采用獨(dú)特的專有乳液工藝，乳液一次粒徑可以小于200納米，能夠非常均勻地分散在水中。“經(jīng)過(guò)干燥之后的PVDF粉末，基本上二次團(tuán)聚體也在10微米之內(nèi)。”當(dāng)用于“干法電極”時(shí)，二次顆粒的解聚允許粘結(jié)劑在預(yù)混合物中有效分布，從而在電極內(nèi)有效分布。
Kynar? PVDF應(yīng)用在干法電極上主要有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是Kynar? PVDF一次顆粒要對(duì)整個(gè)活性材料表面有相對(duì)比較良好的包覆，這樣可以有利于電極片極片膜的形成。二是在干法電極的組分過(guò)程中，可以控制二次顆粒的解聚程度，來(lái)控制對(duì)于干法電極極片性能的影響。
整體來(lái)看，Kynar? PVDF是一款經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間驗(yàn)證的電池粘結(jié)劑材料。由于Kynar? PVDF的粉末穩(wěn)定性高， 可用作不同干法工藝中的粘結(jié)劑。除此之外，由于Kynar? PVDF是由乳液法合成，它的粒徑非常小，允許在主材料表面有非常好的分布，因此能夠提高電池的一致性。
但是要得到一個(gè)相對(duì)可靠、性能良好的干法電極的極片并不簡(jiǎn)單，不單單取決于材料本身，還取決于用不同干法電極工藝以及工藝的參數(shù)。
“在此我們希望跟各位業(yè)界伙伴一起，探討Kynar? PVDF材料如何在干法電極中發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，怎樣得到性能更加好的干法電極材料，為電池帶來(lái)性能更加卓越、更安全可靠以及更可持續(xù)的材料解決方案” 包喆赟表示。
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