수성 음성 전극 재료의 주요 바인더로서 CMC 제품은 국내 및 외국 배터리 제조업체에서 널리 사용됩니다. 최적의 바인더는 비교적 큰 배터리 용량, 긴 사이클 수명 및 비교적 낮은 내부 저항을 얻을 수 있습니다.
바인더는 리튬 이온 배터리에서 중요한 보조 기능 재료 중 하나입니다. 그것은 전체 전극의 기계적 특성의 주요 공급원이며 전극의 생산 공정과 배터리의 전기 화학적 성능에 중요한 영향을 미칩니다. 바인더 자체는 용량이 없으며 배터리에서 매우 작은 비율을 차지합니다.
일반적인 결합제의 접착제 특성 외에, 리튬 이온 배터리 전극 바인더 재료는 전해 및 배출 동안 전기 화학적 부식을 견딜뿐만 아니라 전해질의 팽창 및 부식을 견딜 수 있어야한다. 작동 전압 범위에서는 안정적으로 유지되므로 리튬 이온 배터리의 전극 바인더로 사용될 수있는 중합체 재료는 많지 않습니다.
현재 널리 사용되는 리튬 이온 배터리 바인더에는 세 가지 주요 유형이 있습니다 : 폴리 비닐 리덴 불소 (PVDF), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR) 에멀젼 및 카르복시 메틸 셀룰로오스 (CMC). 또한, 주요 성분으로서 폴리 아크릴로 니트릴 (PAN) 및 폴리 아크릴 레이트를 갖는 수성 결합제, 폴리 아크릴산 (PAA), 특정 시장을 차지한다.
배터리 레벨 CMC의 4 가지 특성
카르복시 메틸 셀룰로오스의 산 구조의 물이 열악하기 때문에, 더 잘 적용하기 위해 CMC는 배터리 생산에 매우 널리 사용되는 재료입니다.
수성 음성 전극 재료의 주요 바인더로서 CMC 제품은 국내 및 외국 배터리 제조업체에서 널리 사용됩니다. 최적의 바인더는 비교적 큰 배터리 용량, 긴 사이클 수명 및 비교적 낮은 내부 저항을 얻을 수 있습니다.
CMC의 네 가지 특성은 다음과 같습니다.
첫째, CMC는 유리 섬유 및 불순물없이 제품을 친수성 및 용해성으로 만들 수 있으며 물에 완전히 용해 될 수 있습니다.
둘째, 치환 정도는 균일하고 점도는 안정적이며, 이는 안정적인 점도 및 접착력을 제공 할 수있다.
셋째, 금속 이온 함량이 낮은 고순도 생성물을 생산합니다.
넷째,이 제품은 SBR Latex 및 기타 재료와 호환성이 우수합니다.
배터리에 사용되는 CMC 나트륨 카르복시 메틸 셀룰로오스는 정 성적으로 사용 효과를 향상 시켰으며, 동시에 현재 사용 효과와 함께 사용 성능이 우수합니다.
배터리에서 CMC의 역할
CMC는 셀룰로오스의 카르복시 메틸화 유도체이며, 이는 일반적으로 천연 셀룰로오스를 가성 알칼리 및 모노 클로로 아세트산과 반응하여 제조되며, 분자량은 수천에서 수백만 사이입니다.
CMC는 흰색에서 연한 노란색 분말, 세분화 또는 섬유질 물질로 흡혈성이 강하고 물에 쉽게 용해됩니다. 그것이 중성 또는 알칼리 일 때, 용액은 고격도 액체입니다. 오랫동안 80 ° 이상 가열되면 점도가 감소하고 물에 불용성이됩니다. 190-205 ° C로 가열되면 갈색으로 변하고 235-248 ° C로 가열하면 탄화됩니다.
CMC는 수용액에서 두꺼운, 결합, 물 보유, 유화 및 서스펜션의 기능을 갖기 때문에, 세라믹, 식품, 화장품, 인쇄 및 염색, 제지, 섬유, 코팅, 코팅 및 의학, 고급 세라믹 및 리튬 배터리의 분야에서 널리 사용됩니다.
구체적으로 배터리에서, CMC의 기능은 다음과 같습니다. 음성 전극 활성 재료 및 전도제를 분산시키는 것; 음성 전극 슬러리에 대한 두껍게 및 방지 효과; 결합 지원; 전극의 가공 성능을 안정화하고 배터리 사이클 성능을 향상시키는 데 도움이됩니다. 극 조각의 껍질 강도를 개선하십시오.
CMC 성능 및 선택
전극 슬러리를 만들 때 CMC를 추가하면 슬러리의 점도가 증가하고 슬러리가 침전되는 것을 방지 할 수 있습니다. CMC는 수용액에서 나트륨 이온과 음이온을 분해 할 것이며, 온도의 증가에 따라 CMC 접착제의 점도가 감소하여 수분을 흡수하기 쉽고 탄성이 열악합니다.
CMC는 음성 전극 흑연의 분산에 매우 좋은 역할을 할 수 있습니다. CMC의 양이 증가함에 따라, 분해 생성물은 흑연 입자의 표면에 부착 될 것이며, 흑연 입자는 정전기력으로 인해 서로 방출되어 우수한 분산 효과를 달성 할 것이다.
CMC의 명백한 단점은 비교적 부서지기 쉬운 것입니다. 모든 CMC가 바인더로 사용되는 경우, 극 조각의 프레스 및 절단 과정에서 흑연 음극 전극이 붕괴되어 심각한 분말 손실이 발생합니다. 동시에, CMC는 전극 재료의 비율과 pH 값의 영향을 크게 받고, 전극 시트는 충전 및 배출 중에 균열 될 수 있으며, 이는 배터리의 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다.
초기에, 음성 전극 교반에 사용 된 바인더는 PVDF 및 기타 오일 기반 바인더 였지만, 환경 보호 및 기타 요인을 고려하면 음성 전극에 수성 바인더를 사용하는 것이 주류가되었습니다.
완벽한 바인더는 존재하지 않으며 물리적 처리 및 전기 화학 요구 사항을 충족하는 바인더를 선택하십시오. 리튬 배터리 기술의 개발과 비용 및 환경 보호 문제로 인해 수성 바인더는 결국 오일 기반 바인더를 대체 할 것입니다.
CMC 두 가지 주요 제조 공정
상이한 에테르 화 배지에 따르면, CMC의 산업 생산은 수성 방법과 용매 기반 방법의 두 가지 범주로 나눌 수있다. 반응 배지로 물을 사용하는 방법을 물 중간 방법이라고하며, 이는 알칼리성 중간 및 저급 CMC를 생성하는 데 사용됩니다. 반응 배지로서 유기 용매를 사용하는 방법을 용매 방법이라고하며, 이는 중간 및 고급 CMC의 생산에 적합하다. 이 두 반응은 반죽 과정에 속하며 현재 CMC를 생성하는 주요 방법입니다.
물 중간 방법 : 초기 산업 생산 공정 에서이 방법은 세제 및 섬유 사이징 제제 대기와 같은 중간 및 저급 CMC 제품을 준비하는 데 사용되는 유리 알칼리 및 물의 조건 하에서 알칼리 셀룰로오스 및 에테르 화 제제를 반응하는 것입니다. 물 중간 방법의 장점은 장비 요구 사항이 비교적 간단하고 비용이 낮다는 것입니다. 단점은 다량의 액체 배지가 없기 때문에 반응에 의해 생성 된 열이 온도를 증가시키고 부작용의 속도를 가속화하여 에테르 화 효율이 낮고 생성물 품질이 낮다는 것입니다.
용매 방법; 유기 용매 방법으로도 알려진이 제품은 반응 희석제의 양에 따라 반죽 방법 및 슬러리 방법으로 나뉩니다. 그것의 주요 특징은 알칼리화 및 에테르 화 반응이 반응 배지 (희석제)로서 유기 용매의 상태 하에서 수행된다는 것이다. 물 방법의 반응 과정과 마찬가지로, 용매 방법은 또한 알칼리화와 에테르 화의 2 단계로 구성되지만,이 두 단계의 반응 매체는 다릅니다. 용매 방법의 장점은 물 방법에 내재 된 알칼리를 담그고 압박, 분쇄 및 노화의 과정을 생략하고, 알칼리화 및 에테르 화는 모두 반죽에서 수행된다; 단점은 온도 제어 성이 상대적으로 열악하고 공간 요구 사항이 상대적으로 열악하다는 것입니다. , 더 높은 비용.
시간 후 : 2 월 14-2025 년