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為什么負極漿料常用水性粘結劑，正極漿料常用油性粘結劑

粘結劑是將電極制作中將活性物質粘附到集流體上的高分子化合物。它起的主要作用有粘結和保持活性物質、增強活性材料與導電劑以及

粘結劑是將電極制作中將活性物質粘附到集流體上的高分子化合物。它起的主要作用有粘結和保持活性物質、增強活性材料與導電劑以及活性材料與集流體之間的接觸，同時可以穩定極片的結構。因為循環過程中鋰離子電池正負極體積會膨脹收縮，也希望粘結劑對此能夠起到一定的緩沖作用。因此選擇合適的鋰電池粘結劑，總體要求其歐姆電阻要小，在電解液中性能穩定，不膨脹、不松散、不脫粉。一般來說，粘結劑的性能，如粘結力、柔韌性、耐堿性、親水性等，直接影響著電池的性能。加入最佳量的粘結劑，可以獲得較大的容量、較長的循環壽命和較低的內阻，這對提高電池的循環性能、快速充放能力以及降低電池的內壓等具有促進作用。因此選擇合適的粘結劑非常重要。鋰電池粘結劑分為油溶性和水溶性兩類。油溶性粘結劑以聚偏氟乙烯（PVDF）的均聚物和共聚物應用最為廣泛，采用有機溶劑作為分散劑，水溶性粘結劑以丁苯（SBR）乳業粘結劑的使用較為廣泛，采用水作為分散劑。
結合各電極材料的特性，目前正極材料主要使用PVDF油溶性材料作粘結劑，用有機溶劑進行溶解，常用的有機溶劑是Ｎ－甲基吡咯烷酮（NMP)。目前電池正極以PVDF油溶性粘結劑為主，占比高達90%，其余10%為水溶性粘結劑。為什么正極很少用水溶性粘結劑？首先，常用水溶性粘結劑SBR含有不飽和雙鍵，在理論上是可以被4V以上的電壓氧化的，極片的加工上SBR的反彈也會相對大一些。其次，水會對幾乎所有的正極材料造成損害，磷酸鐵鋰比較輕微，但是對高鎳，鋰溶出很厲害，會導致漿料PH升高和容量下降。第三，水相體系很難干燥，殘余水分會對容量很循環造成影響第四，現在的正極材料如鈷酸鋰，三元等材料的密度比較大，單位體積內物質的質量也比較大，采用SBR+CMC粘結體系時需采用水作為溶劑，但是在如此大的密度的正極材料配料過程中，極易導致漿料中材料的沉積，根本就沒有辦法讓漿料充分分散。一旦攪拌停止，漿料就會急劇沉降。
水性和油性不同的是，水性粘結劑電池經過200次循環以后，LiFePO4的各條主要衍射都向右漂移，并且主要衍射峰的相對強度也發生了一定的變化。這都證明，在水性粘結劑體系中，經過200次循環，LiFePO4的結構發生了較大的變化，進而導致循環性能下降。而油性粘結劑電池經過200次循環，除出現一些雜相外，其各主要衍射峰的衍射角度及相對強度都未發生明顯變化。這表明，經過200次循環以后，其橄欖石結構保持得較為完好，宏觀表現為循環性能良好。

水性粘結劑在性能方面具有以下幾個優勢：
（1）水性粘結劑分解溫度高于270℃而具有較好的熱穩定性；
（2）在加工穩定性方面，與常規的乳液相比，水性粘結劑具有良好的抗凍融性能，并且在高速剪切下不會破乳，具有優異的研磨穩定性，非常適合與粉料一起進行機械分散；
（3）在儲運穩定性方面，常規乳液在低于冰點后就會出現破乳固化失效，而水性粘結劑即使在溫度低于冰點以下也不會破乳，當溫度恢復到冰點以上時，即恢復流動性，仍能夠繼續使用；
（4）在加工方面，突破了溶劑型粘結劑效率低下的限制，極大的提高涂布的生產效率，并且其壓實密度可以與傳統的油系PVDF相媲美。待業內相關技術逐漸成熟，尤其是正極水性粘結劑的逐步發展，水性粘結劑將會最終替代油性粘結劑。SBR是應用最廣泛的水性粘結劑，98%鋰電負極粘結劑采用了SBR。SBR是丁苯膠乳的英文縮寫，SBR粘結劑的固含量一般為49%~51%，極易溶于水和極性溶劑中，具有很高的粘結強度以及良好的機械穩定性和可操作性，用在電池業作為粘結劑，粘結劑效果良好，質量穩定。負極粘結劑的用量通常占負極材料的1.5%。

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