6月20日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第十一屆“中國(guó)國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)”在深圳會(huì)展中心開幕。本次交流會(huì)以“動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池”為主題，重點(diǎn)關(guān)注了電池應(yīng)用領(lǐng)域。全球50多位電池業(yè)界頂級(jí)專家亮相交流會(huì)并發(fā)表了主題演講，來自50多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的800多名行業(yè)專家、學(xué)者和企業(yè)家與會(huì)。來自ARKEMA公司的余磊先生在CIBF2014中國(guó)國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表主題演講。以下為演講全文：
余磊：大家好，我們公司主要涉及PVDF涂層，我們的客戶包括了隔膜藏和電池公司。先簡(jiǎn)單介紹一下我們公司，我們公司是法國(guó)的一家特種化學(xué)品生產(chǎn)商，本公司產(chǎn)品在全球同類產(chǎn)品排名中位列前三。我們有九個(gè)研發(fā)中心，去年在常熟又新建了研發(fā)中心，可以提供本地化的一些支持。我們?cè)?011年開始常熟工廠的生產(chǎn)。
我們是全球第一家商業(yè)化生產(chǎn)PVDF的公司，截至目前在全美洲、歐洲、亞洲都有生產(chǎn)基地。美洲基地在美國(guó)，歐洲基地是在法國(guó)的里昂，亞洲基地在常熟。我們采用的工藝是聚合工藝，特點(diǎn)是多種范圍的溶液粘度，也有寬廣范圍的共聚物成分，更好的溶解性。
簡(jiǎn)單介紹一下PVDF的基本知識(shí)，PVDF分為均聚物和共聚物，均聚物的化學(xué)成分是CH2-CF2的單體。長(zhǎng)裂可長(zhǎng)可短，就決定了不同的排號(hào)。它的分解度大約在340度左右。我們現(xiàn)在的主要產(chǎn)品是HSV900，761A，還有761、301F。除了均聚物以外，還有很多的共聚物，共聚物跟均聚物不同的點(diǎn)是均聚物只有一種單體，而共聚物除了PVDF以外還有HFP。我們?cè)诟裟ね繉討?yīng)用主要是共聚物，我們現(xiàn)在的主要產(chǎn)品是LBG，2801，2751，2500。一般我們的產(chǎn)品出廠會(huì)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：熔點(diǎn)和溶解物。熔點(diǎn)主要是取決于結(jié)晶的難易程度，熔點(diǎn)越高的話它的結(jié)晶度會(huì)高一些，熔點(diǎn)低的話它的結(jié)晶度也會(huì)低一些。
PVDF在鋰電池里的應(yīng)用包括粘接劑和隔膜材料?，F(xiàn)在比較流行的是隔膜涂層技術(shù)，我們了解到的主要有兩種，一種是涂層的PVDF，另外一種就是涂套層。在這兩種隔膜涂層的不同點(diǎn)在于，如果用PVDF作為涂層，它主要的作用是把極片跟隔膜作為粘接層來使用，粘接的好處是電池會(huì)更加堅(jiān)硬、結(jié)實(shí)，生產(chǎn)運(yùn)輸當(dāng)中都有很大的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)在電池做的越來越薄，也可以使用PVDF作為粘接層，粘接層另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以吸液。所以，PVDF涂層現(xiàn)在在智能手機(jī)里面應(yīng)用最多。陶瓷涂層主要用于動(dòng)力汽車，但智能手機(jī)方面的應(yīng)用也在慢慢開展，因?yàn)橹悄苁謾C(jī)里面電壓也越來越高，所以需要更加安全的涂層。
對(duì)于現(xiàn)在的隔膜涂層技術(shù)，陶瓷涂層是水性的，但PVDF比較成熟的還是油性技術(shù)，所謂油性技術(shù)就是丙酮，丙酮的用材料也有一些缺點(diǎn)，比如易燃易爆，同時(shí)丙酮也是冰毒的一種材料，對(duì)于它的使用要更加嚴(yán)格，環(huán)保部門也會(huì)控制使用。因此我們的一些客戶更傾向于使用水性的材料，所以我們下一步研發(fā)中會(huì)更多采用水性技術(shù)，減少或者避免使用丙酮。
再補(bǔ)充說明一點(diǎn)，多孔PVDF共聚物涂層里面孔徑大小取決于溶劑與反溶劑的比例，像共聚物當(dāng)中陶瓷是涂層。我們?cè)诟裟ね繉由贤扛驳脑?，最重要的原因它可以粘接極片，使電池更加方便加工和運(yùn)輸，也能做成各種形狀，厚度也會(huì)更薄。還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)是左圖這邊反應(yīng)的是電池涂跟不涂在做好之后在85度里放4小時(shí)之后它的容量變化?？梢钥吹胶谏氖峭苛薖VDF的電池，它的容量保持比不涂PVDF的保持得高一些。PVDF是一個(gè)極性材料，所以它對(duì)電解液的適應(yīng)性很好，涂層后會(huì)比不涂的吸液效果會(huì)更好。最后一點(diǎn)是在高電壓情況下，涂覆PVDF能改善抗氧化性。
PVDF共聚物作為隔膜涂層的關(guān)鍵屬性，最重要的是它的熔點(diǎn)反應(yīng)和結(jié)晶大小。 PVDF共聚物本身是一種半結(jié)晶材料，一部分是結(jié)晶體，另外一部分是非結(jié)晶體。首先它會(huì)進(jìn)入非結(jié)晶態(tài)，如果非結(jié)晶態(tài)高會(huì)導(dǎo)致材料溶脹，溶脹后它的粘接會(huì)更好，使電解液跟隔膜粘的更牢固。所以這需要有一個(gè)平衡度，并非結(jié)晶度越小越，或者結(jié)晶度越大越好。為使電池能粘牢之外也不至于在高溫下會(huì)熔掉，所以平衡度是重要的。
每家公司的電解液的成分都不一樣，我們公司的數(shù)據(jù)是各種PVDF在材料里面的溶脹數(shù)值，在不同溫度下，我們看到目前采用的最多隔膜涂層材料。（PPT）這個(gè)是我們做的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們把各種共聚物材料制成樣片，然后在40度和80度電解液中各放置30天，實(shí)驗(yàn)之前之前稱量并記錄樣片的重量，之后在稱量并記錄重量。我們發(fā)現(xiàn)，這四款產(chǎn)品在40度的情況下經(jīng)歷一段時(shí)間之后A不發(fā)生變化，B的話結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭到破壞，LBG遭到的破壞小一些，只有27%，2801的破壞是36%，。LBG的結(jié)構(gòu)還是保持的。在蘋果這種高端電池生產(chǎn)商看來45度已經(jīng)算高溫了，而有的公司將溫度提高到了60度，聚合物還是具有很好的粘接率。而我們公司主推的LBG，在高溫下也有很好的粘接能力。
最后稍微介紹一下，我們公司除了PVDF材料以外，也在生產(chǎn)關(guān)于碳納米管的材料，我們也有電解液的材料。
CONTACT US
ICC APP
