锂离子电池负极材料包括活性物质、导电剂、粘结剂、增稠剂及溶剂等物质。粘结剂作为锂离子电池电极的重要组成部分,其主要作用是保证电池在使用过程中活性物质颗粒间以及活性颗粒与集流体间具有一定的粘结强度,且有利于 SEI 膜形成。 除了一般的粘结剂所具有的黏接性能之外,锂离子电池电极粘结剂材料还需要能够耐受电解液的溶胀和腐蚀,以及承受充放电过程当中的电化学腐蚀作用,在电极的工作电压范围内保持稳定,因此,可以用作锂离子电池电极粘结剂的聚合物材料并不多,其基本要求为:
对负极浆料起到增稠及防沉降作用
稳定电极的加工性能,辅助改善电池循环性能
提高极片的剥离强度
锂离子电池常用粘结剂主要包括聚乙烯醇 (PVA),聚四氟乙烯(PTFE),聚烯烃类(PP,PE 以及其他共聚物),聚偏氟乙烯(PVDF); 改性 SBR橡胶、氟化橡胶、聚胺酯等。
接下来,我们将对锂离子电池负极材料粘结剂知名企业进行梳理。
中国企业 一、新乡市金邦电源科技有限公司—CMC厂家 新乡市金邦电源科技有限公司(深圳市金邦电源科技有限公司)成立于1998年,公司自创建之日起就致力于二次电池粘结剂的研制、开发和生产。
该公司是目前国内主要的锂离子电池、镍系二次电池SBR供应商和CMC供应商,公司产品有高中低端多个系列。
作为国内早专业从事电池级SBR研发生产的供应商,二十多年来他们积累了众多的客户,产品优良的性能、稳定的品质受到了国内多家电池电源制造企业的认可,特别是在锂离子电池方面表现突出,应用较广。 图片来源:金邦电源
该公司生产的CMC电池主要有以下特点:
易溶于冷水、热水,形成粘性溶液; 溶液随着放置时间的延长粘度变化很小; 有很好的乳化分散性和固体分散性; 可以形成坚固的透明薄膜; 和天然胶相比,它不容易分解; 不溶于油脂和有机溶剂; 对人的生理无害; 高纯度产品有稳定的质量; 有不同的D.S和粘度的品种。 图片来源:金邦电源 网站:http://www.audio160.com/qyinfo/company-89737.html
五、重庆力宏精细化工有限公司—CMC厂家 重庆力宏精细化工有限公司坐落在美丽的山城重庆。作为中国主要的羧甲基纤维素钠(CMC)和聚阴离子纤维素(PAC)专业研究、生产、销售和服务的企业之一,装置产能为30000吨/年。
目前,力宏化工拥有注册商标53个,其中,国内14个,国外39个;拥有专利32项,包括发明专利14项。2019年,羧甲基纤维素锂上市后,成功进入电动汽车锂电领域。
该公司产品应用领域覆盖食品、牙膏、石油钻井、电池、涂料、陶瓷、造纸、采矿、纺织、电焊、洗涤剂、建筑材料、烟草及其它工业领域等。
该公司研发的羧甲基纤维素钠(CMC)和羧甲基纤维素锂(CMC-Li)在电池工业中广泛应用于阴阳极粘结剂、阴极保护用凝胶剂,硅基电极及石墨改性。目前力宏化工产品已经批量供货世界上主要的动力电池,消费电池和储能电池生产厂家。
网站:https://www.lihong.net/
三、广州松柏化工有限公司—CMC, SBR厂家 广州松柏化工有限公司是一家专业生产与代理化工产品的公司,主要业务涉及电池、塑料、橡胶、鞋材、涂料、化工、日化、电子等领域。
自公司成立之日起,公司就致力于有机氟、有机硅等民族工业产品的生产,推广,应用。尤其在电镀、电池、塑料、化工行业推出的氢氧化钾、阻燃塑料用硅粉系列、PTFE乳液、PTFE微粉、SBR、 CMC、 多元醇苯甲酸酯,蓄电池用化工材料、消泡剂及氟橡胶预混胶制品等系列产品受到广大厂家的欢迎及认可。
图片来源:松柏化工 网站:http://www.songbaihuagong.net/
四、蓝海黑石—PAA厂家 蓝海黑石是国内领先的化工新材料技术转化及应用平台。自2007年成立至今,该公司已成功转化并产业化的化工新材料技术有新能源材料(锂离子电池正极水性化专用PAA粘结剂、硅基负极与石墨负极专用水性PAA胶粘剂、高性能隔膜涂覆专用水性粘结材料PAA、水性碳纳米管CNT导电浆料)、纸基新材料美纹纸胶带专用水性离型材料、高铁新材料。 图片来源:蓝海黑石 网站:http://www.bobs-tech.com/
五、长兴材料—PAA厂家 长兴材料创立于1964年,现阶段研发的锂离子电池材料有锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池负极用水性黏着剂、锂离子电池硅碳负极材料等。
长兴锂离子电池负极水性黏着剂产品ETERSO 1730,能在高电容量条件下,提升电池系统的循环寿命。也需具备电解液润湿性、电化学稳定性、各成分间良好混合分散特性、环境友好。 图片来源:长兴材料
网站:https://www.eternal-group.com/Home/CNIndex
六、晶瑞股份有限公司 晶瑞电子材料股份有限公司是一家集研发、生产和销售于一体的科技型新材料公司,为国内外新兴科技领域提供关键材料和技术服务。
公司主要产品包括超净高纯试剂、光刻胶、功能性材料、锂电池材料等,广泛应用于半导体、面板显示、LED等泛半导体领域及锂电池、太阳能光伏等新能源行业。
公司锂电池材料主要产品包括CMC等锂电池粘结剂以及NMP(N-甲基吡咯烷酮)、电解液等。该公司生产的负极粘接剂具有用量少、内限低、耐低温,性能突出、循环住造优良等优点,特别适合应用于大尺寸混合动力锂电池的制造。
官网:http://www.jingrui-chem.com.cn/
七、成都茵地乐-- LA132/LA133厂家 茵地乐成立于2000年,是一家专业从事锂离子电池专用水性粘合剂的研发、生产与销售的高科技企业;公司多年的专注与辛勤耕耘,建立了独特的锂离子电池专用粘合剂结构理论和制备技术,拥有多项国际国内发明专利。
该公司的锂离子电池专用水性粘合剂,可将粘接剂用量减少 40%,提高极片柔软度,溶胀度远低于传统负极水性粘结剂,用量约占负极浆料 1.5%~2.5%。
公司所生产的LA型水性粘合剂,LA132、LA133已成为行业资深品牌。 LA132/LA133产品特性:
显著降低电池直流内阻DCR; 改善电池低温大电流放电性能; 延长电池循环寿命(包括0℃循环); 耐电解液,极片溶胀小; 稳定性好,耐高速剪切,耐冻融; 高速辊压不粘辊,改善极片加工性能。
图片来源:成都茵地乐 网站:http://www.cd-ydl.com/
八、中北精细化工—PAA厂家 济南中北精细化工有限公司建于2014年,是一家销售、研发聚丙烯酸的综合性化工企业。中北总部位于泉城济南,依托山东省内的化工产业基地及全省物流基地,现已成为国内现代化标准的工业PAA生产商。
多年中北一直致力于PAA的研发、销售和应用,现已发展成为年销售量数万吨大型化工综合企业。济南中北以雄厚的资金和技术力量为依托,以先进的检测标准和完备的生产设施为保证,凭借着高品质的产品,良好的信誉,良好的服务,产品畅销近三十多个省、市、自治区。
图片来源:中北精细化工 网站:http://www.jubingxisuanna.cn/
九、濮阳蓝星—SBR厂家 濮阳蓝星新材料有限公司成立于2016年5月19日,位于河南省濮阳市胜利路西段,总占地面积150余亩,是河南省唯一一家生产丁二烯的企业,现有年产5万吨丁二烯抽提装置及年产10万吨胶乳装置各一套。 濮阳蓝星是濮阳市2016年重点招商项目,公司丁二烯装置采用的是德国巴斯夫(BASF)技术,在安全、环保、节能等方面都是世界一流的工艺。
2020年我公司按照市委、市政府的要求,走高质量发展的道路,坚定信心谋发展,依托我公司主产品丁二烯继续延伸产业链条,投资建设10万吨/年胶乳项目,已于2021年10月建成投产。
该装置国内先进,生产工艺行业领先,目前已研制、开发了羧基丁腈、丁苯胶乳系列10余种,可广泛应用于一次性医用检查手套、造纸、建筑涂料、人造草坪、地毯、轮胎、无纺布、皮革、水泥、锂电池等行业。
该公司生产的电池负粘合剂时具有良好的机械稳定性及可操作性,具有超强的耐强碱能力,成膜后柔软性优异、透气性好和粘结力强等特点。
官网:https://www.pylxchem.com/
十、广州富思德化工 广州富思德化工科技有限公司( FRST) 坐落于广州市从化开发区高技术产业园,占地面积41000m²,建筑面积56000m²,具备16 万吨/ 年的乳液合成能力。
该公司是一家从事水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯分散体、水性环氧树脂乳液、水墨树脂乳液、水性粘胶、水性光油、水性特种涂料等化工产品的研发、生产、销售及向客户提供优质售后服务的创新型高新技术企业。 官网:http://frstworld.com.cn
十一、立骅集团 深圳市立骅鑫贸易有限公司(立骅集团)经过近 20 年的征程,已发展成集涂料、油墨、建材、胶黏剂、复合材料、电子元器件、光电材料于一体的多元化企业,以可持续发展为原则贯穿各专业领域,致力于解决产品开发及应用等各种问题。 该公司的胶黏剂产品主要有无溶剂胶水Purelam(6000/6050,6000/6080),压敏胶Aroset(951001、951002、951003等)和结构胶,应用于软包装,电子标签,医疗用品及汽车、电池等相关行业。
官网:http://www.lf-china.com/
外资企业
十二、日本制纸—CMC厂家
日本制纸公司是世界特大型造纸企业之一,世界500强企业之一,也是日本第二大的综合纸业公司。日本制纸(简称MAC)从事造纸业多年,关于纤维素产业的技术沉淀深厚。对于CMC(羧甲基纤维素钠)的研发与生产具有天然优势。该公司生产的CMC具有以下优异的性能:
1.改善浆料沉降:相较于其他CMC浆料稳定性明显改善。
2.易过筛:日本制纸CMC对比其他CMC粒径更小,几乎杜绝不溶物。
3.解决极片开裂:与其他CMC对比,该公司的CMC极片柔软度更佳,很好的解决开裂问题。
4.减少极片表面缺陷:对固体不容物的严格控制,使由于CMC导致的极片表面缺陷几近为零。
5.添加量低:CMC4个型号添加量范围为0 89-1.5%,可根据设备分散效果选择合适的型号。
图片来源:日本制纸
网站:https://www.nipponpapergroup.com/
十三、诺力昂—CMC厂家
诺力昂聚合物化学品公司(Nouryon)是全球特种化学品的领导者。该公司开始交付羧甲基纤维素聚合物AkuPure,专用于锂电池。
在锂电池负极中,AkuPureCMCs聚合物特别适用于水粘结剂系统,通常和负极涂层中的石墨和丁苯橡胶(SBR)相结合,以提高铜收集器上活性石墨的结合强度。
AkuPure可满足锂电池应用的超高纯度要求(大于99.5%),提升电极涂层工艺,帮助电池更加有效地保持和传输能量,从而提高效率。
在电池生产过程中,AkuPure可以供应若干关键属性,比如溶解速度、不溶物少等。在不同温度条件下,能够频繁地给电池充放电,而不影响电池性能。
图片来源:诺力昂
网站:https://www.nouryon.com/zh-cn/
十四、日本大赛璐—CMC厂家
日本大赛璐株式会社(DAICEL) 成立于1919年, 最早以纤维素衍生物之-的硝酸纤维素为原料,从事赛璐珞的制造。基于该项技术,如今已生产出各种各样的纤维素衍生物,纤维素事业成为大赛璐公司的支柱事业之一。
阴离子系纤维素衍生物CMC (羧甲基纤继素钠)以天然木浆为原料,作为增稠剂、乳化分散剂、粘合剂、保护胶体等,被广泛应用于锂电池、土木、石油钻探、养鱼饲料、食品、医药品、化妆品、印染等各个领域。
图片来源:日本大赛璐
CMC Daicel的系列主要由1%水溶液的粘度和取代度决定,取代度代表CMC结构的强度。大赛璐公司提供从极高粘度到低粘度的各种等级。最受欢迎的锂离子电池等级是“CMC DAICEL 2200”。该电池的优良性能如下:
1. NaCl含量低,产品纯度高。
2.不溶物少,加工工艺好,适配各种负极材料和SBR;
3.溶液随放置时间的延长粘度变化很小;
4.很好的乳化分散性和固体分散性;
5.取代度均匀,粘度稳定;
6.相对其他公司产品,添加量更少。
图片来源:日本大赛璐
网站:https://www.daicel.com/
十五、瑞翁株式会社 ZEON—SBR厂家
日本瑞翁化工株式会社创建于1950年,生产经营产品包括合成橡胶、合成树脂、合成乳胶、各种化学成品等。
该公司于1992年开始锂电池用材料研究,并在1995年开始销售水系负极用粘合剂,是全球最早做水系负极用粘结剂研发、生产及销售的日本公司。
公司客户涵盖全球前10大电池企业,2017年水性负极粘结剂可达2000多吨的出货量。
图片来源:瑞翁株式会社
瑞翁此次开发的粘结剂采用了确保锂离子通道的结构,因此大电流容易通过。锂离子充电电池的输出密度和能量密度均提高了30%左右。
新粘结剂以SBR (Styrene Butadiene Rubber, J苯橡胶)为基础制成。其性能高于其他公司生产的基于PVDF (Polyvinylidene Fluoride,聚偏氟乙烯)的粘结剂。
1.循环性能: ZEON -SBR具有较优的循环性能。
2.极片膨胀: ZEON-SBR负极极片具有最小的厚度膨胀。
3.低温性能: ZEON-SBR低温性能突出,低温放电容量相比国外某公司SBR高7%,比国产SBR高15%,中值电压分别为3 69V,3.61V和348V。
4.添加量: ZEON-SBR添加量最小,可以提高电池的能量密度
5.瑞翁SBR循环前后剥离强度变化较小,且剥离强度值最大。
6.65°C高温存储性能:瑞翁SBR具有最优的高温储存性能。
7.成品电池内阻:相对于国产SBR,瑞翁SBR可以降低电池内阻约18%。
8.性价比: SBR成本在1Ah电池中材料成本仅为0.04元左右,但在性能提升方面的功效显著,具有很高的性价比。
图片来源:瑞翁株式会社
网站:https://www.zeon.co.jp/cn/
十六、日本A&L—SBR厂家
Nippon A&L Inc.,作为住友化学株式会社和三井化学株式会社于1999年7月1日出资的合并公司,化学株式会社主要有ABS树脂业务和SBR乳胶业务。业务内容为ABS树脂、SBR胶乳的制造、销售、研发等。
动力锂电池/动力镍氢电池负极用粘合剂“AL”系列,日本A&L公司动力电池专用负极粘合剂“AL系列”是苯乙烯·丁二烯系橡胶乳胶,与聚偏氟乙烯(PVDF)相比,具有各种各样的特性。
1.环保:AL系列是水系分散体,在制作成电极涂料时,没有必要使用有机溶媒。电极在进行涂布和干燥时,不发生有机溶媒的挥发,所以不需要配备有机溶媒回收装置。
2.粘合性良好:AL系列是苯乙烯·丁二烯系橡胶微粒子的分散体,少量使用即可显示良好的粘合性能。显示负极活物质之间,或与负极基材之间的良好的粘合性。
3.高柔软性电极:AL系列为苯乙烯·丁二烯系橡胶,可生产柔软性高的电极。耐折裂性能良好,可对提高能量密度作出贡献。
官网:https://www.n-al.co.jp/
十七、 JSR株式会社—SBR厂家
1957年根据日本《合成橡胶制造业务特别措施法》,成立了JSR株式会社,1960年横须贺工厂正式投产,开始生产和销售丁二烯、SBR和SB乳胶。
JSR的电池粘合剂即使在充放电数千次后仍能保持电极结构,并通过充分利用自成立以来培养的乳液技术实现长电池寿命,深受好评。其负极水性粘接剂添加量低,稳定性好,加工性能优良。
图片来源:JSR株式会社
网站:https://www.jsr.co.jp/
十八、巴斯夫BASF—SBR厂家
日前,巴斯夫扩展了旗下用于锂离子电池制造的 Licity® 负极粘合剂产品系列。第二代 Licity® 2698 X F 丁苯乳液(SBR)粘合剂针对含硅体系设计(硅含量可达到或超过20 wt.-%)。
除具备 Licity® 产品系列的已有特性外,此种粘合剂还有助于实现更高的电池容量、更多的充放电循环次数和更短的充电时间。
图片来源:巴斯夫BASF
Licity粘合剂设计为水性羧基苯乙烯-丁二烯共聚物,其中挥发性有机化合物(VOC)的含量极低。Licity® 粘结剂旨在克服锂离子电池广泛应用的局限性。
这一类水性粘结剂具备高胶体稳定性,与CMC的相容性好,且具有优异的涂布加工性能。此外,Licity® 负极粘结剂的剥离强度高,电解液耐受性能及电化学特性优异。
网站:https://www.basf.com/global/en.html
新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。
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