PVDF高分子材料作锂电池粘结剂的影响因素

　　聚偏氟乙烯树脂(PVDF)是仅次于聚四氟乙烯树脂(PTFE)的第二大含氟树脂品种，兼具含氟树脂和通用树脂的特性。

　　它具有比一般含氟树脂更高的机械强度，具有良好的耐化学药品腐蚀，耐高温、耐氧化、耐侯、耐紫外线、耐辐照等特性。

　　此外，还有良好的压电性、热电性等特殊电性能，可广泛应用于化工设备、电子电气和建筑涂料等领域。

　　目前，市场上被广泛使用的正极粘合剂的主要化学成分便是聚偏氟乙烯(PVDF)。PVDF的合成方法包括悬浮聚合和乳液聚合，这两种聚合方法间的区别如下所示：

　　对于不同的正极材料，可以应用不同方法合成的PVDF，同时也要和相应的匀浆工艺结合起来进行，才能达到一个良好的效果。

　　正极粘结剂PVDF的影响因素?

　　PVDF根据分子链和分子量的大小可以分为多种,，例如7200/5100/9100/9300等。市场上PVDF有粉体和胶液两种类型产品，为了降低成本，大多数厂家选择购买PVDF粉体打胶后投入使用，或者直接投入制浆工艺。

　　常规的PVDF之所以可以做成粘合剂，得益于其分子结构的范德华力，也就是分子间作用力起粘结作用;有些改性的PVDF，其作用机理有两部分，一部分是高分子量所带来的范德华力，另一方面是由于改性所导致的和箔材之间的化学键的作用。

　　影响PVDF粘结性的影响因素主要有分子量大小、结晶度、PVDF改性、正极材料及导电剂种类等。PVDF分子量越大，粘结性越强，极片的剥离强度就越大。结晶度越高，分子链之间堆砌的更加紧密，分子间作用力更大，粘结性更好。PVDF用作锂电池粘结剂具有良好的性能，影响其使用的主要是PVDF粉末在NMP溶剂中的溶解程度和水分影响。

　　PVDF高分子材料在溶剂中的溶解主要受结晶度、粉末粒径、分子量大小、极性以及溶解温度的影响。结晶度越高，溶剂就很难渗透进溶质分子，溶解缓慢;粒径越大，PVDF溶解越慢;分子量越大，PVDF的溶解度越小，相同浓度的胶液粘度就越高;一定范围内，,温度越高越有利于粉末的溶解，不过高于70℃的溶解温度可能造成PVDF的降解。

　　除了PVDF粉末的溶解外，对于NMP溶剂的水分要特别控制，NMP吸水程度要比正极活物质、导电剂等材料吸水严重。

　　PVDF行业内早期仅外企索尔维、阿科玛、掌握锂电池级PVDF的生产工艺，并且采取技术封锁，市场由这几所企业垄断。

　　目前国产锂电池级 PVDF 在低端领域用量较大，然而,目前高端锂电池基本仍然使用进口PVDF材料，其市场空间大约为249亿。