水性粘合剂LA132在钴酸锂正极材料中的应用研究

锂离子电池是近２０年来处于高速发展的一种新型高性能蓄电池，具有电压高、质量轻、比能量密度大、自放电小等许多优点，其应用范围涵盖了民用、国防和航空航天等领域［１］。锂离子电池的电极是通过在用金属箔制成的集流体上涂布正／负极活性物质并干燥后制成的，这是锂离子蓄电池电极不同于其他电池电极的独特制造工艺，为了将集流体与电极活性物质粘在一起，要使用少量粘合剂。目前，在锂离子电池的工业生产中，普遍采用含氟类聚合物作为电池正极材料的粘合剂，如聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）等［２］，并以有机溶剂Ｎ－甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）作为分散剂，辅以少量导电剂，得到有机体系的正极浆料。有机体系的正极桨料涂布顺畅性低，极片难烘干；且

根据面密度与浆料粘度，设置涂布的速度为１．０～２．０ｍ／ｍｉｎ，　合浆 → 涂布 → 分切 → 滚压 → 焊极耳 →

　电芯 → 卷饶 → 包装 → 干燥 → 注液 →

　封装 → 化成 → 真空封装　→ 检验 → 入库

图１锂离子电池制备工艺流程示意图

单体电池

电池１

电池２

电池３

Ａ材料

１

１

１

Ｂ材料

１

１

１

０．５Ｃ

Ａ材料

９８．４％

９９．１％

９８．９％

Ｂ材料

９８．６％

９８．３％

９８．６％

１Ｃ

Ａ材料

９７．４％

９７．３％

９６．９％

Ｂ材料

９７．５％

９６．３％

９６．７％

表２　放电性能与倍率的关系

０．２Ｃ

效

率

／

％

容

量

／

ｍ

Ａ

ｈ

循环序号

图３　Ａ材料电池循环性能（电池１）

１

２

单体电池

电池１

电池２

电池３

活性物质质量／ｇ

Ａ材料

３１．７６

３１．２８

３２．１９

Ｂ材料

３１．４０

３２．３１

３２．３４

Ａ材料

４２５５

４１９３

４２６９

Ｂ材料

４１９６

４３６６

４３２８

中值电压／Ｖ

Ａ材料

３．７９４

３．７９５

３．７９２

Ｂ材料

３．７８７

３．７９１

３．７８８表１　电池以０．２Ｃ充放电循环到第５次时放电容量及中值电压

单体电池容量／ｍＡｈ

效率／％

容量／ｍＡｈ

循环序号

图４　Ｂ材料电池循环性能（电池１）

图３和图４分别是Ａ、Ｂ两种材料及水性粘合剂所制备的电池以０．５Ｃ充放电循环到第１００次时的循环情况，图中的１线代表充放电效率，２线代表电池的容量。从图中可以看出以ＬＡ１３２水性粘合剂为正极材料的粘合剂，所制备的电池容量在循环１００次

后容量衰减不大于３．５％。图３和图４所示的充放电循环中，在化成的初始阶段，电池的容量和效率发挥不稳定，可能是由于电池初期没有经过抽真空，电池所受的外力不恒定。还可以从图３和图４看出，以此两种钴酸锂为正极材料所制备电池的循环性能相当接近。

性发展提供绿色能源。

参考文献

［１］戴永年，杨斌，姚耀春，等．锂离子电池的发展状况［Ｊ］．　Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｂｉｍｏｎｔｈｌｙ（电池），２００５，３５（３）：１９２－１９５．

［２］吉野彰．日本锂离子蓄电池技术的开发过程和最新趋势［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅ（电源技术），２００１，２５（６）：４１６－４２２．［３］张胜利，马利华，陈小娜，等．黏结剂对锂离子电池性能的影响［Ｊ］．　Ｂａｔｔｅｒｙ　Ｂｉｍｏｎｔｈｌｙ（电池），２００８，３８（１）：４８－４９．

［４］唐致远，贺艳兵，刘元刚，等．负极集流体铜箔对锂离子电池的影响［Ｊ］．　Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（腐蚀科学与防护技术），２００７，１９（４）：２６５－２６８．

［５］王兆翔，陈立泉．锂离子电池正极材料研究进展［Ｊ］．　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｏｕｒｃｅ（电源技术），２００１，３２（５）：２８７－２９２．１

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