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一文帶你了解粘結劑PVDF與軟包電池
鋰離子電池是一種二次充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。根據封裝方式的不同，鋰電池可分為方形電池、軟包電池和圓柱電池，主要區別在于殼體。方形和圓柱采用鋼殼或者鋁殼，軟包采用鋁塑膜。
其中軟包電池由于較高的能量密度、出色的散熱性能、靈活的設計自由度以及良好的安全性能，在智能設備、電動交通、醫療和移動電源等領域具有廣泛的應用。
圖1 軟包電池、圓柱電池和方形電池及三者的性能對比
軟包電池的結構主要包括正極、負極、電解液和隔膜，以及外部的柔性鋁塑膜包裝。生產工藝涵蓋制漿、涂布、輥壓、模切、疊片、封裝、注液、化成等多個環節，確保各組件緊密結合，形成穩定可靠的電池結構。
圖2 軟包電芯拆解示意與制備工藝流程
其中粘結劑是鋰離子電池極片的重要組成材料之一，是將極片中活性物質和導電劑粘附在電極集流體上的高分子化合物，具有增強活性材料、導電劑和集流體間接觸性以及穩定極片結構的作用。雖然粘結劑在電極片中用量較少，但粘結劑性能的優劣直接影響電池的容量、壽命及安全性。
圖3 粘結劑的分類
PVDF（聚偏氟乙烯）包括PVDF均聚物、PVDF與其他化合物的共聚物，主要用在正極粘結劑和隔膜涂層,配合使用的油性溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）。
圖4 PVDF正極粘結劑的作用機理
在鋰電池正極粘結劑中，PVDF的綜合性能最優，是目前最常用的粘結劑，占比高達90%，在整個電池粘接劑材料中占約54%。
來源：巨化股份