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产品介绍
美国苏威 SOLVAY SOLEF PVDF 5130/1001 锂电池粘结剂 高分子量 高能量密度
  • 品牌:美国苏威
  • 货号:5130/1001
  • 价格: ¥360/千克
  • 发布日期: 2023-04-24
  • 更新日期: 2024-05-21
产品详请
品牌 美国苏威
货号 5130/1001
牌号 5130/1001
型号 5130/1001
品名 PVDF
外形尺寸 颗粒
产品用途 锂电池粘结剂
生产企业 美国苏威
是否进口


    用于高能与大规格电池的新型 Solef® 5130

索尔维已经利用其在氟化学和聚合技术的专业知识优势,设计新一代的氟聚合物,即 Solef® 5130。这种高性能含氟聚合物是为作为粘合剂而设计的,特别针对必须在电池工作期间确保其 性能的高要求应用而定制。

因此,新型 Solef® 5130 结合了超高分子量的影响和分布在聚合物链中的极性官能团的优势。聚合物、活性材料和金属集电器当中的得到增强的分子间相互作用,可带来电解液中粘合力和耐化学性能的提升。这些影响可转化为汽车行业电池所需的更高的能量密度、更好的动力性能和更长的使用寿命。

聚合物结合各种不同的活性材料进行了测试。尤其是新型氧化物,将其用于大型电池应用的吸引力日益增强,石墨被考虑用于阳极就是这种情况。电极在标准条件下通过 NMP 溶液制备,涂覆在铝箔上,在 130°C 下的烘箱中干燥。然后根据 ASTM D903 提供剥离试验检测粘合效果。与具有高 MW 的PVDF 标准均聚物相比,在各种情况下,Solef® 5130 都显示出了更优越的粘合特性。

因此,可以大大降低粘结剂用量,以能够获得更高的能量密度以及更低的内部阻力。在一件实例中记录了以 LiFePO4 作为活性材料,减少粘结剂含量。

增强的分子间相互作用

Solef-PVDF-reinforced-intermolecular-interactions

与电极的粘合

Solef-5130-adhesion-to-electrodes

与 LiFePO4 阴极的粘合

Solef-5130-adhesion-to-cathode-with-LiFePO4

     使用 Solef® 5130 的电池性能

PVDF 标准牌号,如 Solef® 6020,在用户应用中作为阴极和阳极间的粘合剂可提供稳定的性能,这一点已在市场上得到公认。

对于汽车行业,有必要保证更高的性能,特别是对于电动车辆(EV)的深度放电;而对于混合动力电动车辆(HEV),则要求在短时间高流速下的稳定以及浅度放电。

在高能应用中降低粘合剂用量时,Solef® 5130 的各项优点可能就会体现出来:不仅具有更高的容量,而且使用寿命更长。

可以注意到,在粘合剂用量较低的情况下,初始容量提高 5% 以上。在这一测试中,50 次循环之后,这项比例大幅上升。

当需要高功率性能,Solef® 5130 在经历一段时间之后仍能提供更稳定的性能。以下显示了凭借新型聚合物提高使用寿命的一个实例。

电极和纽扣电池

Electrodes-and-coin-cells

能量应用的循环寿命

Solef-5130-cycle-life-for-energy-applications

纽扣电池试样 1C 上的恒电流充放电循环,2.5 – 4.0 V;80 % DoD at RT;电极组分:PVDF 粘合剂,10 % super P,LiFePO4;放电容量按电极重量统一衡量


能量应用的循环寿命

Solef-5130-cycle-life-for-power-applications

纽扣电池试样 2C 上的恒电流充放电循环,2.5 – 4.0 V;40 % DoD at RT;电极组分:8 % PVDF 粘合剂,10 % super P,82 % LiFePO4;循环寿命:当电池容量仅为初始容量 80% 时的循环次数


循环之后的阻抗

Solef-5130-impedance-after-cycling

     使用 Solef® 5130 的长电池使用寿命

Solef® 5130 如何保证其持续的高性能?

与长期稳定性相关的一个重要方面,是在锂离子电池腐蚀性环境中的耐化学性,其中包含有机碳酸盐和锂盐。尤其在高温下,Solef® 5130 吸收的重量极低,参见以下记述。分子量在决定这一特性方面起着至关重要的作用。

在恶劣条件下取得粘合特性上的突破,与聚合物的化学性质密切相关。为证明这一点,对在电解液中浸泡后的稳定性进行了测试。采用各中不同的均聚物 PVDF 和 Solef® 5130 粘合剂用量制备的阴极,在90°C下,在电解液混合物(EC/DMC 1:1)中浸泡 5 天。通过比较测试前后存留在金属集电器上的活性物质重量,可测出浸泡后的电极电阻。

虽然测试条件(无约束的电极膜浸泡于过量的电解质)比在实际电池的状况更恶劣,它仍可作为粘合剂稳定性的衡量指标。Solef® 5130 展现了优异的性能,可确保电池长期稳定,其它粘合剂牌号则无法做到这一点。

阴极 – LiCoO2 – 活性材料

Solef-5130-cathode-LiCoO2-active-material

电解质浸泡条件下的粘合剂稳定性 
钮扣电池在 85 °C 下处理 2 天

Binder-stability-in-electrolyte-immersion

例如,钮扣电池试样已在 85°C 下存放 2 天,电极的视觉外观参见图片。这一结果可以很容易地扩展到袋装电池或方形蓄电池。







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