粘结剂对箔材延展的影响

在锂电池这个复杂的体系中，粘结剂虽用量极少，却扮演着举足轻重的角色。它不仅关乎电池整体性能，还对锂电池箔材延展有着不可忽视的影响。本文将讲述粘结剂对箔材延展的影响

一.粘结剂在锂电池中的基础作用

在锂电池里，电极主要由活性物质、导电剂、粘结剂和集流体组成。粘结剂就像是一个 “超级胶水”，承担着将活性物质和导电剂牢牢粘附在集流体上的重任，形成稳定完整的电极结构。同时，它还得保证活性物质在充放电的 “剧烈折腾” 下，不会出现脱落、剥离的情况。此外，粘结剂还要均匀分散活性物质和导电剂，改善电解液的润湿性，构建起良好的电子和离子传输网络，让电子和锂离子能够高效传输，确保电池拥有良好的电化学性能和循环稳定性。

二.粘结剂影响锂电池箔材延展的机制

1.粘结力与箔材附着稳定性

粘结剂的粘结性能直接影响活性物质与箔材的附着强度。如果粘结力不足，在电池生产过程中的辊压等工序，或者电池使用中的充放电导致的活性物质体积变化时，活性物质与箔材之间就容易出现相对位移。例如，当 SBR 用量不合理，导致活性物质之间以及与箔片的结合力不足时，辊压过程中活性物质可能会脱离箔材，这不仅影响箔材延展的均匀性，还可能在后续电池使用中因局部应力集中，影响箔材整体的力学性能和延展特性。

2.对活性物质体积变化的缓冲作用

在电池充放电过程中，活性物质会发生体积膨胀和收缩。优质的粘结剂需要具备良好的柔韧性和一定的弹性，来缓冲这种体积变化对箔材的影响。以硅基负极为例，硅在充放电过程中体积变化非常大，如果粘结剂不能有效适应这种变化，就会对箔材产生额外的应力。比如一些刚性较强的粘结剂，无法跟随硅基活性物质的膨胀收缩而形变，就可能使箔材承受过大应力，导致箔材延展性能下降，甚至出现破裂。而像 PAA 这种能有效抑制硅基负极体积膨胀的粘结剂，就能更好地保护箔材，维持其延展性能。

3.与箔材的相互作用及微观结构影响

粘结剂与箔材表面基团会发生相互作用。例如，水性粘结剂的水性基团能与箔材表面基团结合形成粘结力。这种相互作用会影响箔材表面的微观结构和应力分布。如果粘结剂在箔材表面分布不均匀，就会导致箔材局部受力不均，在辊压或电池充放电过程中，受力不均的部位箔材延展情况就会不同。比如 SBR 在极片中浓度分布不均，就会使活性物质与箔材的粘接性在不同区域有差异，从而影响箔材整体的延展均匀性。

4.粘结剂的热性能对箔材的影响

在电池生产和使用过程中，温度是一个重要因素。不同粘结剂热性能不同，对箔材延展也有影响。例如，某些粘结剂在高温下可能发生交联等反应，改变自身性能以及与活性物质、箔材的粘结状态。像 LA132 在温度过高时会发生分子间交联，导致活性物质与集流体的黏接性受破坏，电池循环性能变差的同时，也可能因粘结状态改变，影响箔材在充放电过程中的受力情况，进而影响箔材延展。而 SBR 受热不发生交联，在一定程度上能保持对箔材和活性物质的稳定粘结，有利于维持箔材延展性能的稳定。

小结：总之粘结剂不仅承担粘结作用，还对箔材的延展有深层次影响。在分析箔材延展的时候，一定要考虑粘结剂的特殊性。