一、鋰電池為什么要添加鋰電池導電劑?

鋰電的正常充放電過程需要鋰離子、電子的共同參與。為此鋰電池導電劑廠家認為，鋰離子電池需要是離子和電子的混合導體，反應也只能發生在電解質、導電劑和活性材料的接合處。

雙端活性物質是半導體或絕緣體，導電功能不好，需要添加導電劑來改善導電功能的超鍍金屬氧化物或超鍍金屬磷酸鹽。

陰端石墨材料的導電功能稍好，但在多次充電過程中石墨材料的膨脹收縮，石墨顆粒之間的接觸減少，間距變大，甚至脫離成為死亡的活性物質，不參與反應，因此需要加入導電劑，在循環過程中保持陰端材料的導電功能穩定。

鋰電池導電劑的核心作用：增加活性物質之間的導電接觸，提升電子導電率。也就是說，在活性物質之間、活性物質和集流體之間收集微電流，減少接觸電阻，提升電子的移動速度。

鋰電池導電劑應用：鋰電池導電劑在板材準備過程中進入鋰電池。漿劑將活性物質、導電劑和膠粘劑按一定比例混合，通過攪拌器將漿分散，進而生成均勻的漿材，用于下一次箔涂層。

二、導電材料的種類

導電劑的材質、型態、顆粒直徑和占比對蓄電池有不一樣的直接影響，炭基導電劑在類別上可劃分為導電性高純石墨、導電碳黑、導電性碳纖維材料和石墨烯。較常用鋰電池導電劑可劃分為傳統化導電性劑(如炭黑、導電性高純石墨、碳纖維材料等)和新型導電劑(如納米碳管、石墨烯和混合型導電漿料等)。市面上的導電劑型號有SPUER Li、S-O、KS-6、KS-15、SFG-6、SFG-15、350G、乙炔黑(AB)、柯津黑(KB)

(1)導電石墨導電石墨導電功能能好。其本身顆粒接近活物質顆粒大小，顆粒和顆粒之間可以以點接觸的形式構成一定規模的導電網絡構造，在提升電導率的同時，在用于陰端時可以提升容量。

(2)導電碳黑SP

導電碳黑是小顆粒碳和碳氫熱分解的產物在氣相狀態下生成的熔融聚合物的統稱，是用球形納米級顆粒凝聚成的多簇和纖維狀團聚體構造，顆粒大小幾乎是導電石墨顆粒大小的十分之一。特點是粒徑小，比表面積大，構造，表面干凈(化合物少)等。

根據導電大小，從低到高分為CF導電碳黑、SCF超導電碳黑、XCF特導電碳黑。

導電碳黑作為生產方法，可分為乙炔碳黑、重油爐碳黑和重油煤氣副產品碳黑三大類。以DBP測量時，普通碳黑DBP值可以達到100以下，CF導電碳黑可以達到100 ~ 160，SCF超導碳黑可以達到160 ~ 260，XCF導電碳黑可以達到300 ~ 350。

導電碳黑sp在掃描玻璃下呈鏈條或葡萄狀，單個碳黑顆粒表面積很大(700m2/g)。碳黑顆粒的表面積和積累有助于顆粒之間的密切接觸，生成導電網絡。大于表面的工藝問題具有分散困難和較強的吸 脂性，因此需要改善活物質、導電劑的混合工藝，以提分散性，并將碳黑的量控制在一定范圍內(通常不超過百分之1.5)。

油的吸附值(OAN)用于表征碳黑的構造。OAN值越大，碳黑構造越高，就意味著容易生成難以破壞的導電網絡通道。細長的碳黑顆粒構造度越高，碳黑顆粒之間生成的網狀鏈越緊密，有助于在聚合物中生成鏈式導電構造。缺點是OAN值的導電碳黑對聚合物膠粘劑、液體和聚合物電解質的吸附能力較強，分散性差。

與導電石墨的區別：對于傳統的兩種導電材料，碳黑本身的導電功能不如石墨，但在使用導電劑的目的是減少整個粉末的電阻和強化材料顆粒之間的導電路徑。導電劑的選擇應以此為準。碳黑是用球形納米顆粒凝聚成多個簇狀和纖維狀的團聚體構造，導電石墨是微米鱗片或薄片，同樣質量的碳黑顆粒數量更多、體積更大，更有利于顆粒間導電路徑的生成，更有利于內阻的降低。另外，在部分石墨材料對應位置上添加導電碳黑的原因也是為了增強顆粒間的導電功能。

目前市面上的導電碳黑有兩種工藝，一種是乙炔氣體，電力成本大，導電功能能好，主要用于電池產業。重油熱解過程或化肥廠廢氣生產的另一種新型導電碳黑，具有比表面積和超導電功能，主要用于橡膠、塑料和電纜工業。

影響導電碳黑電導率的因素

碳黑粒度理論上說，碳黑的粒度越小，單位體積中的顆粒數越多，有助于提升導電功能。但是，在分散過程中，一些制造商的設備會分散剪切力，導致分散性下降，碳黑作為大量的小塊存在于基礎材料中，降低了導電效果。因此，只有將碳黑的顆粒大小調整在一定范圍內，碳黑才能在活性材料中很好地分散，單位體積內的碳黑顆粒數量會大大增加，從而提升導電功能。

碳黑構造的DBP值的大小表示碳黑聚合構造的大小，一般來說，DBP值較大時，碳黑是鏈枝構造，導電功能很好。各種重質油氣副產品碳黑的DBP值都很大，電子顯微鏡發現它們是空殼形式的微觀構造，說明其構造不是很大。它的導電功能取決于單位質量，可能是體積更大的結果，另一個是因為剪切破壞了部分層級構造，產生了大量的新顆粒。碳黑粗糙度對碳黑的導電功能需要一定的粗糙度，因此碳黑容易生成導電通道，因此碳黑的氮吸附表面積和CTAB表面積差別很大。

表面揮發分碳黑表面的揮發分主要由有機基團和未完全分解的油膜生成，生成絕緣層，增加碳黑顆粒之間的屏障，嚴重影響導電功能，要將揮發分控制在較低的限度內。

灰和水分碳黑的灰和水分含量大，實際上降低了碳黑的含量，對導電功能產生不利影響，因此生產中應注意控制碳黑的灰和水分含量。

(3)碳纖維(VGCF)

導電碳纖維具有線性構造，容易在生成良好的導電網絡，導電功能能好，減少電池內阻，提升電池性能。碳纖維作為導電劑的電池內部，活物質和導電劑的接觸形式是虛線接觸，與導電碳黑和導電石墨的點接觸形式相比，不僅有助于提升導電功能，還可以減少導電劑的數量，增加電池容量。