王键博士发表“车载锂离子电池用功能性粘接剂”的主题演讲

在国际锂电材料产业链技术前瞻专场上，日本瑞翁株式会社Zeon主席研究员王键博士发表“车载锂离子电池用功能性粘接剂”的主题演讲。

受补贴影响，随着动力电池能量密度越来越高，锂电池四大关键材料正极、负极、电解液、隔膜原材料体系也在发生改变。同时，国家要求2020年要达到300Wh/kg，对于电池企业及材料企业而言，都将带来极大的挑战。

围绕于此，电池企业、材料企业都进行了相关技术研发，高镍三元、硅碳负极、高电压电解液等材料开始出现，而作为辅助材料粘接剂厂商也开始进行相应产品升级。

10月18日，高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会在深圳盛大开幕。本次峰会由GGII主办，高工锂电、江门市商务局、江门市经济和信息化局承办，邀请了锂电材料各个环节及动力电池企业超80位行业专家、技术领袖及超400位业内人士就现阶段动力电池核心材料的技术研发创新、产业化升级等进行共同探讨。

▲高工锂电(2018)国际锂电池关键材料技术创新峰会现场

在国际锂电材料产业链技术前瞻专场上，日本瑞翁株式会社Zeon主席研究员王键博士发表“车载锂离子电池用功能性粘接剂”的主题演讲。

▲日本瑞翁株式会社Zeon主席研究员王键博士

目前，高镍三元材料已经成为行业趋势，市场上523和622型号已经比较普遍，将来811或者NCA都将变成主流。

然而，随着容量增大，材料中残碱含量也变得越来越高，并且很多残碱存在于材料里面，不能简单去除。这将导致在混浆的过程中，如果有微量的水份，会造成浆料容易凝固，类似“果冻”现象。

另外，由于这些碱性物质的存在，将在电池里面经常出现产气，有些负反应将造成电池寿命衰减等问题。

王键博士表示：“在混浆过程中的“果冻”现象主要是因为粘结剂造成的，大家知道现在用的正极粘结剂主要是PVDF，PVDF有一个本身固有的反应，就是在强碱性下会和氢形成脱氟反应，这样会造成PVDF果冻凝胶状况。”

而针对另一个重要问题，高镍正极的表面经常有一些负反应，这些严重的负反应会造成二次粒子的崩溃，导致电池中导电性下降。

王键博士表示：“二次粒子的崩坏现象第一步，就是活性物质表面和电解液接触面的地方会有一些严重的副反应发生，这些副反应会造成比较差的产物堆积在活性物质表面，由此造成这些部位不能够自由的充放电，只能在周围进行，锂离子的进出会造成一些应力，这个应力会造成二次粒子的崩坏。”

针对于此，瑞翁公司研发‘新型无氟粘接剂’，可以代替PVDF，该款粘结剂和活性物质的亲和性更好，在表面形成类似SEI的保护膜，可以让充放电反映更均匀，从而减少内部应力的发生。

同时，针对隔膜问题，瑞翁公司研发新型粘结性功能层AFL，可以减少电池的膨胀，减少空隙的产生。另外对电池的耐久性和安全性也有帮助；在负极材料方面，开发出耐久性非常好粘结剂系统，同时可以抑制负极的反弹问题。