怎么选用锂电池导电剂
来源：宝鄂实业
2019-12-04 11:27
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一、根据正负极活性物质的粒径和形貌来选择导电剂。为了在电极中形成有效地导电网络，必须如同上述导电网络示意图一样，要有导电节点，这些导电节点由导电石墨来充当，粒径最好和活性物质的粒径接近。要有导电支点，他们要像八爪鱼的触须一样和将活性物质颗粒吸在一起，因此，它们要有很细的粒径，要有链状的形貌，这些支点由SP-Li来充当最合适。要有支点与节点之间的连接导线，它们要有良好的导电性，要有线状的形貌，VGCF和碳纳米管正好符合这些要求。因此，为了在正负电极中形成有效地导电网络，必须加入具有不同粒径不同形貌特征的导电剂。
二、根据电池的倍率性能要求来选择导电剂。根据磷酸铁锂电池的用途，用户会提出不同的倍率要求，比如要求电池能够10C连续放电，20C脉冲放电等。这时我们要根据正负极活性物质粉料的电导率（这个数据以前大家都不重视，其实可以用四探针法进行测量，A123公司在其专利及发表的论文中首先提到到这一参数），用户对电池的比容量要求来选择导电剂。如果正负极活性物质的电导率低，为了实现高倍率，就必须选择高导电性的导电剂。在同时使用几种导电剂的情况下，就必须提高高导电性导电剂的比例。
三、根据离子传导能力要求选择导电剂。为了改善电极的离子传导能力，电极必须具有良好的吸液能力和合适的孔隙率。这就要求我们选用比表面大，孔隙率高的导电剂。从上述常用导电剂技术规格表可知，SP-Li和碳纳米管均具有这些特征。
四、合理确定导电剂的加入量。导电剂在改善电池的功率性能方面虽然具有重要作用，但是并非加入越多，电池的倍率性能就越好。瑞士特密高公司曾就导电剂的加入量做过专门实验，实验表明：当电极中导电剂的加入量达到8%时，再加入导电剂，对电池的倍率性能改进没有明显效果。
五、根据电池的总成本要求来选择导电剂。在上述常用的导电剂中，SP最便宜，其次是导电石墨，再其次是超导电炭黑350G，最贵的是碳纳米管和VGCF，高达4000-5000元人民币一公斤。因此，在满足用户要求的前提下，为了尽可能降低电池的生产成本，要尽可能选用低价格的导电剂。
六、根据电池的倍率性能及高低温性能的要求选择导电剂。在常用的导电剂中，碳纳米管不仅具有良好的导电性，还具有良好的导热性，同时还具有电双层效应。(它在锂离子电池中的作用在其他文献中有十分详尽的说明)特别是导热性，对于高功率型磷酸铁锂，当它在大倍率电流工作时，电池因内阻及极化的原因会放出大量的热，这些热量需要及时散发，否则会导致电池的安全事故。因此，对经常处于大倍率工作状态和高温工作状态的磷酸铁锂电池，提高碳纳米管导电剂的比例十分必要。
