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草酸在油系负极中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-07-23  作者:鑫椤资讯
        自从Sony G7 18650因为某种原因起火以后,锂电芯厂家便将油系负极逐渐淘汰掉了,但是油系负极由于其具备良好的倍率性能、低温性能而备受高倍率电池厂家的亲睐。所以,国内外使用油系的厂家还是有很多的。但是,使用油系就意味着安全性能差、长期循环差、高温性能差。
 

    另外一方面,油系负极也采用PVDF作为粘结剂,相对于正极,负极一般都具有较大的BET,而且,铜箔的表面粗糙度相对于铝箔也要大很多,再者由于表面极性的关系,造成负极料和铜箔的粘接非常困难。往往要加入很多的PVDF才能稍有改善。但还是不能保证长期循环后的粘结剂。为了改善这一状况,日本人经过研究发现,在负极搅拌时加入草酸可以改善PVDF和铜箔的粘结。于是,草酸开始批量应用于油系负极中。至于草酸改善粘结的原理,存在很多说法,个人的观点如下: 

     1、草酸的低酸性会腐蚀铜箔表面,使得表面粗糙度趋于一致,改善粘结性能;我们曾经做过被草酸腐蚀后的铜箔表面的成分分析,发觉被草酸腐蚀后表面元素成分确实存在变化,主要便是氧元素增多,很有可能便是草酸与铜箔表面反应后的产物。见下面的EDS图谱:
 

     2、在涂布过程中,由于铜箔和羧基均呈现出极性,草酸中的其中一个羧基会吸附于铜箔的表面,另一个羧基基团会与浆料微粒,或者说浆料微粒的成分发生吸附,使涂布过程中脱粉的现象得到改善。 即草酸在涂布添加剂当中主要起的是表面活性改良的作用。 

     3、在配料过程中,尤其是正极的配料过程中,有些PH值较高的物质,也会适当加一些草酸,主要是利用草酸的弱酸性,进行酸碱中和而防止浆料吸水凝胶。
 
关于我们:中国化学与物理电源行业协会(China Industrial Association of Power Sources,缩写:CIAPS) 是由电池行业企(事)业单位自愿组成的全国性、行业性、非营利性的社会组织。协会成立于1989年12月,现有550多家会员单位,下设碱性蓄电池与新型化学电源分会、酸性蓄电池分会、锂电池分会、太阳能光伏分会、干电池工作委员会、电源配件分会、移动电源分会、储能应用分会、动力电池应用分会和电池隔膜分会等十个分支机构。
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关键词: 电芯 负极
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