PVDF性能及对锂电池性能的影响.ppt

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1、PVDF树脂聚偏氟乙烯(PVDF)树脂兼具含氟树脂和通用树脂的特性，有着优良的综合性能：粘结剂粘结剂又称粘合剂、胶黏剂和粘着剂等，一般为高分子聚合物。粘结剂是化学电源正负极的重要组成部分，对电极乃至整个电池的性能，如容量、循环寿命、内阻、快速充电时的内压等都有很大的影响。聚合物：含氟聚合物：PVDF，PTFE,FEP,PFA,ETFE一.聚偏二氟乙烯简介PVDF（Polyvinylidenefluoride)外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强的氢键，含氧指数为46%，不燃，结晶度65%~78%，密度为1.17~1.79g/cm3,熔点为172℃,热变形温度112~

2、145℃,长期使用温度为-40~150℃。CAS号：24937-79-9分子式：(-CH2CF2-)n外观：白色或者透明固体水溶性：不溶于水PVDF树脂主要是指偏氟乙烯（VDF）均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，PVDF树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性。除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品。其他含氟聚合物[emuch.net]锂离子电池用PVDF粘结剂调研资料.pdf聚四氟乙烯PTFE聚三氟氯乙烯PCTFE聚氟乙烯PVF聚偏二氟乙烯PVDF乙烯三氟氯乙烯共聚

3、物ECTFE过氟烷基化物PFA乙烯-四氟乙烯共聚物ETFE四氟乙烯，六氟丙烯和偏二氟乙烯的聚合物THVPVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。PVDF良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送。PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用

4、于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外，PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已经广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。用作3C产品蓄电池的电极粘结剂(包括镍镉、镍氢电池)，目前隔板也可用PVDF。近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等在锂二次电池中应用，部分作为粘结剂涂在隔膜上，可以防止电解液腐蚀。锂离子电池是所有二次电池中PVDF需求增长量最快的。随着动力电池、移动器材和通讯设备的生产全面增长，PVDF在电池方面的消耗可能继续逐步上升，但是目前锂电池用PVDF总体占比较小，附加值不高。二.PVDF锂离子电池粘结剂粘结剂：是由树脂

5、加入一些具有特定性能的助剂，经注塑或挤出等加工工艺而得到的高分子聚合物。又称粘合剂、胶黏剂和粘着剂等，一般为高分子聚合物。粘结剂是化学电源正负极的重要组成部分，对电极乃至整个电池的性能，如容量、循环寿命、内阻、快速充电时的内压等都有很大的影响。粘结剂的作用及性能       (1)保证活性物质制浆时的均匀性和安全性；       (2)对活性物质颗粒间起到粘接作用；       (3)将活性物质粘接在集流体上；       (4)保持活性物质间以及和集流体间的粘接作用；       (5)有利于在碳材料(石墨)表面上形成SEI膜。高分子材料包括塑料，橡胶，纤维，薄膜，胶黏剂，

6、涂料等。合成方法悬浮聚合乳液聚合1、乳液聚合乳液聚合体系主要有单体、引发剂、水、乳化剂四个基本成分组成。引发剂主要有两类：无机过氧化物(过硫酸盐等)、有机过氧化物(烷基过氧化物等)、烷基过氧化碳酸酯、偶氮化合物也可引发PVDF聚合。有机过氧化物引发制得的PVDF含有非离子化端基，比由过硫酸盐引发的PVDF有较好的热稳定性，二异丙基过氧化二碳酸酯(IPP)是工业卜-常用的偏氟乙烯引发剂。引发剂的用量对聚合速率及聚合物性能影响很大，合适的引发剂浓度能够提供有效的高活性自由基浓度，来实现预期的聚合速率。引发剂浓度过高会对聚合物的热稳定性造成不利影响，特别是熔融速率、伸长率和聚合物的产量三个参

7、数受到的影响最大。随着引发剂用量增大，产生的初级自由基也越多，引发聚合的速度也就越大；但引发剂用量太大时，产生的初级自由基太多，引发聚合的速率很快，自由基终止的机会也多，聚合反应不平稳，产量下降，聚合物的性能也变差。乳液聚合工艺如下所示：先将高压釜抽真空、充氮排氧，重复多次，严格排净微量的氧。吸人一定量的去离子水和一定量的引发剂、助剂，压入少量VDF单体。加热至反应温度，随着反应进行，保持釜内压力，不断补加VDF单体至单体槽压几乎无变化时结束反