鉅大LARGE | 點擊量：937次 | 2022年03月01日
如何降低鋰離子電池制備時粘結劑的上浮？
粘結劑上浮的出現主要是由于烘干條件造成的。烘干條件主要有烘干方式(電加熱、紅外加熱還是蒸汽加熱)，烘干溫度(溫度選擇)，烘箱的設置(幾節烘箱)，溫度的坡度等。
中國電子科技集團公司劉萍等對某種正極漿料的烘干方式進行了研究，烘干溫度和烘箱設置對極片剝離強度的影響結果如圖所示：
正極極片不同溫度區間剝離強度對比圖
圖中，Z軸為剝離強度值，X軸為溫度區間的分布，Y軸為區間溫度的設置。在這里X軸中的2/2代表烘干段由四節烘箱組成，其中每兩節的烘箱溫度設置一樣。
同樣，3/1代表三節烘箱溫度設置一樣，另外一節烘箱溫度設置不同。從圖中可以明顯的看出，無論哪種區間分布，剝離強度曲線均呈相同趨勢分布，含有150℃的溫度區間其剝離強度相對較高，2-2區間設置下的剝離強度均明顯高于1-3和3-1區間。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在相同的烘箱溫度區間設置下，例如2-2，可以看到90℃-150℃的溫度設置下極片剝離強度最大，120℃-150℃的溫度區間設置下剝離強度最低，這說明在120℃的烘干溫度下，粘結劑的遷移對粘結劑的粘結性有較大的影響。
以上例子說明了一種在涂布工序中烘干段的溫度選取及溫區設置的一種方法可以供大家參考。隨著對涂布效率要求的提高，涂布速度從最初的十幾米每秒到現在的七八十米每秒，溫度的選擇和溫區控制越來越重要。
為了防止粘結劑在烘干過程中的上浮問題，溫區的控制會選擇三段或四段甚至多段式溫度梯度分布，一般是低溫以防止噴涂完的極片進入高溫區后出現烘干過快造成的缺陷，中斷是高溫區間，在這個區間，PVDF的結晶度高，具有較好的粘結力，對于制成的電池內阻和循環性能有積極作用。
第三段再將溫度降為較低溫度，以防止過高的溫度突然遇冷后出現收縮現象，出現涂布缺陷。由于各個公司采用的活物質和PVDF材料不同，需要單獨進行實驗以確定最佳的烘干溫度和溫區設定條件。
條件的選擇需要同時滿足鋰離子電池的性能和生產效率，不能為了提高效率而忽略電池品質也不能一味追求性能的完美而降低生產效率增加生產成本，采用多梯度溫度設置的烘干方式，可以有效降低PVDF粘結劑的上浮造成粘結劑分布不均的程度，同時也可以保證極片的生產效率。
