鋰電池生產(chǎn)工藝復雜，可分為前、中、后三個階段。前端極片制作主要包括包括正/負極配料、涂布、輥壓、分切、制片等工序；中端電芯制作主要包括卷繞或疊片、封裝、注液等工序；后端電池組裝包括化成、分容、PACK組裝等工序。

       對那些大容量、大功率的動力型鋰離子電池來說，如何保持電池的一致性是鋰離子電池制作的技術難點。隨著鋰離子電池材料的不斷進步，原材料顆粒粒徑越來越小，提高了鋰離子電池性能的同時，也增加了混合分散工藝的難度。

       在鋰離子電池生產(chǎn)過程中，對電池電極結構的控制是關鍵，如何控制其電極片內部的微觀結構，是鋰離子電池生產(chǎn)過程的關鍵技術。采用不同結構的電極片生產(chǎn)的電池的自放電率、循環(huán)性、容量、一致性等都不同。在鋰電池生產(chǎn)前端制備電極片的過程中，必須控制好鋰離子電池漿料的混合分散質量，提高電池漿料的均勻一致性和分散穩(wěn)定性。

       正極漿料由粘合劑、導電劑、正極材料等組成；負極漿料由粘合劑、石墨碳粉等組成。正、負極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程。在這個過程中都伴隨著溫度、粘度、環(huán)境等變化。

       在正、負極漿料中，顆粒狀活性物質的分散性和均勻性直接響到鋰離子在電池兩極間的運動。因此，在鋰離子電池生產(chǎn)中各極片材料的漿料的混合分散至關重要，漿料分散質量的好壞，直接影響到后續(xù)鋰離子電池生產(chǎn)的質量及其產(chǎn)品的性能。

       作為漿料中的重要組成部分，粘結劑將各種顆粒粘接在一起，形成了具有粘附性的漿料，將其與金屬箔緊密粘接在一起。活物質、導電劑、溶劑對金屬電極沒有粘附性，無法做成極片用于制備鋰電池。

       粘結劑是一種高分子化合物，是鋰離子電池電極片中的非活性成分，其有粘結和導電兩個主要作用。通常狀況下，對鋰電池專用粘結劑的要求，體現(xiàn)在粘結力、柔韌性、耐堿性、親水性、電導率等性能的合適與穩(wěn)定。

       好的粘結劑不僅有利于電池能量密度的提高，對于電池內阻也有明顯的降低作用，對電池的電化學性能也具有重要的影響。

       從極片加工角度看，粘結劑的性能要求主要有以下幾點：

       一是能夠長時間維持漿料粘度保持不變；不會因為漿料放置導致其沉降，失效。

       二是可溶解形成高濃度溶液，所需的汽化熱較低。

       三是碾壓時容易成型且不會反彈。

       四是具有柔性，在電極破裂時不會形成碎片。

       粘結劑本身沒有容量，在鋰電池中所占的比重也很小。目前得到廣泛應用的鋰電池粘結劑主要有三大類：聚偏氟乙烯（PVDF）、丁苯橡膠（SBR）乳液和羧甲基纖維素（CMC），此外，以聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯腈（PAN）和聚丙烯酸酯作為主要成分的水性粘結劑也占有一定市場�，F(xiàn)在負極選用水系粘結劑已經(jīng)成為市場主流方向。

       CMC是纖維素的羧甲基化衍生物，作為負極材料的主要粘合劑，被國內外電池制造企業(yè)廣泛采用。其四大特點有：

       第一，CMC使產(chǎn)品的親水性和溶解性好，完全溶于水，沒有游離纖維和雜質。

       第二，取代度均勻且粘度穩(wěn)定，可以提供穩(wěn)定的粘度和附著力。

       第三，制作出高純度產(chǎn)品，并且是屬于低金屬離子含量。

       第四，產(chǎn)品與SBR膠乳和其他材料配合使用具有良好的相容性。

       CMC通常由天然的纖維素和苛性堿及一氯醋酸反應后而制得，因為溶液中有增稠、粘結、保水、乳化及懸浮作用，因此廣泛應用于陶瓷、食品、化妝品、印染、造紙、紡織、涂料、粘結劑和醫(yī)藥等領域，高端陶瓷和鋰電池領域約占7%左右。

CMC分子結構

       具體到電池中，CMC的作用有：對負極活性材料及導電劑起到分散作用；對負極漿料起到增稠及防沉降作用；輔助粘結作用；穩(wěn)定電極的加工性能，輔助改善電池循環(huán)性能；提高極片的剝離強度等。

       在制作電極漿料的時候加入CMC，能提高漿料粘度和防止?jié){料沉淀。CMC在水溶液中會分解出鈉離子和陰離子，CMC膠液粘度會隨著溫度的升高而降低，容易吸潮，彈性較差。

       CMC對于負極石墨的分散能夠起到很好的作用。隨著CMC量增加，其分解產(chǎn)物將附著在石墨顆粒表面，石墨顆粒之間由于靜電作用相互排斥，達到很好分散效果。

       但是CMC的明顯缺點是比較脆，如果全部選用CMC作為粘結劑，極片在壓片、分切過程中石墨負極出現(xiàn)坍塌會出現(xiàn)嚴重的掉粉情況。同時，CMC受電極材料配比、pH值的影響較大，充放電時極片可能會龜裂，直接影響電池的安全性。

       需要注意的是，完美的粘結劑并不存在，要盡量挑選符合物理加工及電化學要求的粘結劑。

       為了更好的提升鋰離子電池操作人員在混料、涂布、極片制作的技術水平，加強他們在生產(chǎn)過程中突發(fā)工藝問題的解決能力，電池聯(lián)盟、中國綠色供應鏈聯(lián)盟電池專委會、中國電子節(jié)能技術協(xié)會電池專業(yè)委員會聯(lián)合電池聯(lián)盟于5月13-15日，召開“鋰離子電池前工序技術暨CMC工藝培訓”。

       培訓內容包括CMC作用與使用、CMC制造方法、CMC級別重要性、CMC品質與漿料特性的關系、CMC品質與電池品質的關系、如何挑選電池用CMC等。

       培訓結業(yè)考核合格者頒發(fā)工業(yè)和信息化人才培養(yǎng)工程培訓基地、中國電子節(jié)能技術協(xié)會“鋰電池生產(chǎn)崗位操作專項技術”證書。此外，通過培訓考核的學員信息錄入到協(xié)會官方數(shù)據(jù)庫中，終生可享受免費推薦工作單位。