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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 锂离子电池正极材料为什么不能水性配料
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涂易

新虫 (小有名气)

[求助] 锂离子电池正极材料为什么不能水性配料已有7人参与

锂离子电池正极材料为什么不能水性配料？负极材料好像都是石墨，但是却分为水性和油性配料，为了降低成本，水性的话应该更廉价把？希望各位各抒己见，如果知道确切答案的，请附注，如果是猜的也请附注，谢谢
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
1楼2014-08-18 14:46:03
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

HaloHuang

木虫 (著名写手)

留胡子大叔

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
引用回帖:
5楼: Originally posted by 涂易 at 2014-08-20 13:57:21
锂离子电池的正极材料的微观结构分别有层状，尖晶石和橄榄石结构，氧化钴锂的制造好像比较简单，但是其他几种材料，尤其三元材料的制造工艺比较复杂，如果水性配料，会不会造成正极材料的微观结构的破坏，水分子的 ...

你所说的微观结构是晶体结构，在材料烧结时候就已经成型，和用不用水性配料没有直接关联，之所以现在都用油性，考虑到以下几个方面：第一，关于粘结剂的使用，常用的PVDF不溶于水，虽然现在也有一些水性乳液作为粘结剂如PTFE，SBR或者CMC等，但是其循环性能和高低温性能比不上油性体系的；第二，也就是一个极片烘干问题了，水性容易造成水分子的残留，对于目前使用的非水性电解液来说，容易使电解液吸水分解，导致产生过多的HF，腐蚀极片，造成循环性能变差甚至安全事故；第三，就是考虑到工艺稳定性了，目前相对来水，油性材料PVDF和NMP的组合工艺已经很成熟了，而且该材料成膜性，粘结效果和机械性能都很不错；最后，也要针对不同的材料，比如水系锂电，可能就会选用水性粘结剂了，当然油性也可以。我的拙见，仅供参考。
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人生而自由，却无往不在枷锁之中。
8楼2014-08-20 14:51:55
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by 卡卡贝卡 at 2014-08-18 16:18:23
不知道呀，估计是因为正极材料容易吸水吧，用水系胶不易烘干。水在电池里面是要杜绝的。

正极是容易吸水，但是电池制造到封装时还会烘干一次，还是真空干燥。对于水系胶不容易烘干的问题，确实有可能有这方面的原因。负极涂布的水性浆料和油性浆料的烘烤温度相差蛮大，水性好像是80℃上下，油性的能130上下。不是很懂啊，因为温度太高会出问题，所以具体正极材料的水性配料的关键在哪里不是很清楚。希望大家一起帮忙找答案啊
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
7楼2014-08-20 14:21:51
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dongzi890914

铁虫 (初入文坛)
水性粘结剂一般为SBR CMC 而用于正极时达到粘结剂的氧化电位 从而不用于正极  铁锂电池的电压平台低 貌似有厂家在做水性正极
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12楼2014-08-21 11:57:20
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dashanjiaoxia

金虫 (小有名气)
正极已经很多厂家有水系配方了。其实是可以的
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4楼2014-08-18 16:24:14
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honghans

木虫 (小有名气)

鸿渐
引用回帖:
8楼: Originally posted by HaloHuang at 2014-08-20 14:51:55
你所说的微观结构是晶体结构，在材料烧结时候就已经成型，和用不用水性配料没有直接关联，之所以现在都用油性，考虑到以下几个方面：第一，关于粘结剂的使用，常用的PVDF不溶于水，虽然现在也有一些水性乳液作为粘 ...

”第一，关于粘结剂的使用，常用的PVDF不溶于水，虽然现在也有一些水性乳液作为粘结剂如PTFE，SBR或者CMC等，但是其循环性能和高低温性能比不上油性体系的“
为什么CMC SBR 还有 PTFE做的电极的高低温性能不好？ 负极不是很多用 CMC SBR？
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supportemuch
9楼2014-08-21 02:11:51
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zhyang2011

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

油系、水系，极片最后的含水量有差，油系一般100~200ppm，而水系正常都在五六百，这是很多做循环的大厂不敢轻易使用水系的原因！水系粘结剂在脱水后变脆，导致极片易受损，也是一个原因，但从成本角度来说，很多小厂都在使用水性，便宜，还不需要对极片干燥过程中的NMP进行收集以免污染环境
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锂硫ing,只要你有好的建议，金币派发无上限
17楼2015-04-02 10:55:01
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普通回帖

_xmg

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
钴酸锂，本身克容量135-150mAh/g，压实密度3.65-4.00g/cc，放电平台高，加工性能好，良好的循环性能
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2楼2014-08-18 15:42:22
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卡卡贝卡

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
不知道呀，估计是因为正极材料容易吸水吧，用水系胶不易烘干。水在电池里面是要杜绝的。
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人生在世，多有不适
3楼2014-08-18 16:18:23
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by dashanjiaoxia at 2014-08-18 16:24:14
正极已经很多厂家有水系配方了。其实是可以的

锂离子电池的正极材料的微观结构分别有层状，尖晶石和橄榄石结构，氧化钴锂的制造好像比较简单，但是其他几种材料，尤其三元材料的制造工艺比较复杂，如果水性配料，会不会造成正极材料的微观结构的破坏，水分子的溶剂性能是好些，但是有可能会和正极材料发生不可逆反应，也是造成正极材料失效的一个原因。以上是根据我知道的情况，自己试着分析了下，不知道对与否。还希望各位踊跃发言啊！
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
5楼2014-08-20 13:57:21
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涂易

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by dashanjiaoxia at 2014-08-18 16:24:14
正极已经很多厂家有水系配方了。其实是可以的

是真的么，可以告诉我，你知道的哪些厂已经水性配料了么？你知道他们是如何做到的吗？还希望楼上不吝其烦，不吝赐教。谢谢
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首孝悌，次谨信，泛爱众，而亲人，有余力，则学文
6楼2014-08-20 13:59:06
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wmfsnow

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
现在水性粘合剂的技术已经很成熟了。国内有很多大的电池厂商都在用。
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10楼2014-08-21 05:35:41
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