5月23日，CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。盛禧奥聚合物（张家港）有限公司朱正军在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文：

大家下午好！我是来自张家港盛禧奥聚合公司，我会和大家分享SBR对锂离子电池生产效率以及低温性能的影响。

今天的报告分为以下几部分：1、盛禧奥公司。2、SBR连接机理方面的探讨。3、和大家分析粘固问题产生的原因，哪些原因和SBR相关，如何解决。4、关于电池低温性能以及SBR低温性能中扮演什么样的角色。

盛禧奥这个名字大家可能不熟悉，但是盛禧奥在2010年之前是陶氏（音）的一部分，2014年在美国纽交所上市。过去70年，会看到我们从陶氏化学20世纪40年代已经发明SBR的合成技术，70年以来我们一直是定本教育（音）技术的世界领先者，也是最大的SBR生产商。全球一共2200人，16家工厂，11家研发中心，产值44亿美金。这个图中看到蓝色的方块是全球SBR生产的工厂，我们全球SBR工厂一共有9个，其中3个是在亚洲，分别位于中国的张家港、韩国的巫山以及印尼的孔雀港。图中标记出来的两个位置是我们电池级SBR的研发和应用测试中心。我们的电池级SBR的合成是在德国，应用测试中心在上海。

这张图是对张家港工厂的介绍，张家港工厂一共有5万平方米，去年的生产SBR总量的131万吨，我们是高度自动化的工厂，保持产品的稳定新。通过高度自动化能达到比较高的设备稳定性，设备稳定性高达99%，高于业界的平均水平的5%。我们连续6年达到公司内部的平衡指标，零伤害、零过程控制安全事故，我们是十分注重企业生产效率以及环境的公司。

电池应用测试中心在上海，在这个实验室当中能进行从SBR的基本性能测试到SBR膜的结构以及SBR的粘结力各个方面的测试，包括软包电池的性能检测等等。

这部分想和大家探讨SBR的连接机理。左边的表格是我进行理论上的计算，这三部分是，如果我们从电池负极的组成来看，在其中石墨如果用96.5份、SBR1.5份，通过理论计算可以看到，如果在100克干份的物料中，这三种比表面有多大，可以看到比表面积是3平方米，但是碳黑是2060，为什么要进行这个计算？从这个计算当中可以看到石墨的比表面是里面最小的，SBR有相当一部分会覆盖在石墨的表面，我用下面的示意图更好的显示，SBR会覆盖在石墨的表面以及石墨的中间，形成连接的桥梁作用。同时要指出用SBR的逆境只有150纳米左右，单个SBR没有连接力，必须由很多SBR结合在一起形成SBR膜再形成连接力。SBR更多的连接是点对点的连接，把石墨与石墨中间、石墨和碳黑、石墨和铜箔联结在一起。

为什么要介绍SBR和SBR的连接机理？它的成膜特性和后面的很多性能在一起，黏滚现象产生了，黏滚现象产生的原因是什么？以及SBR性能对黏滚有那些方面的影响？通过SBR的设计，如何避免黏滚现象或者减少黏滚现象？下面和SBR比较相关的，就是我们常见的黏滚分为几类，一是图层的缺陷，如果图层本有些凹凸起伏不平，如意出现黏滚现象，因为会出现应力级重点。这个解决可以通过我们调整涂布的留变，更好控制涂布机的运行效率SBR迁移，我们可以优化干燥的曲线，另外一方面可以通过提高钴含量。随着钴含量的提升，SBR的迁移会有比较大幅度的下降。和SBR的连接力直接相关，SBR连接力不够，我们其实就是滚，滚表面和涂层表面以及铜箔表面几个界面大小的对比，如果我们滚和涂层表面的力，就是大于石墨层和铜箔之间的力，涂层就会剥离。第二个需要考虑的是涂层表面的黏性，这是和SBR黏性相关，明确的解决思路是SBR膜是翻黏，如何减少它的黏性？为了解决这个问题，首先是引入SBR动态力学性能的概念，从单词可以分两部分，一个是弹性，一个是黏性，弹性是指弹簧一样，当你外力撤除之后会恢复原来的状态，黏性像水一样，给它力之后发生流动，但是力撤除之后依然像水一样流动，它会保持力撤除那一刻的状态。黏弹性是两个状态的结合。其实对我们所有的物质，甚至液体、固体，更多是黏性和弹性的综合体，我们称之为黏弹性，高聚物，这张图是高聚物、黏弹性变化的状态，从最初的剥离态到剥离转化态到最后的黏流态，随着温度的升高，我们可以看到整个性能的变化是和温度息息相关的。但是有另外一个概念，时温等效效应，你作用的时间和作用的温度是可以相互转化、相互计算的，你长时间低频率的作用，其实相当于温度很高的状态，而短时间也可以相当于比较低的温度，通过这个计算，可以把工厂上，特别是黏滚过程的参数进行了转化。你会看到，计算公式不给大家详细介绍，根据在极片压实的过程中输入参数，计算，这里采取的参数是我们的幅宽30厘米，速度是10米每分钟，我们的温度是室温，25度，通过转化，转化为70华氏度，所对应的温度是是看黏弹性的区间是15度左右。

根据这张图会看到SBR反馈的区间，不同的SBR随着温度变化黏弹性不一样，一个A SBR，一个B SBR，温度低的区域，A高于B，在区间在10度到110度中间，B是高于A，有意思的地方是SBR B剥离温度比A还要低。而我们普通的概念就觉得如果温度低，剥离化温度更低SBR表面更黏，我们可以通过特殊的技术调整SBR的黏弹性，从而影响到我们在特定条件下SBR黏弹性的现象。

如何把SBR的黏弹性和黏滚现象做联系呢？黏滚比较难量化，我们采用简单的方法，把涂好的极片放两张A4纸进行滚压，把上面的A4纸，通过滚压之后，一部分石墨粉末转移到深面的A4纸，接着用仪器纸测量，通过这个纸Brightness的表现来看黏滚表现。通过这个对比可以发现，红线表示的区域，我们发现B的弹性膜量高于A，而纸张上面，我们看到被转移的石墨量的多少，会发现B白度有明显的区分度。我们可以调整控制SBR的存储膜量和黏弹性来改善黏滚性能。

SBR对低温性能产生的影响，电池在低温条件下，电池与常温条件有显著的差异，这是困扰我们很重要的因素，不否认，我们可以通过很多不同的例如电解液，包括图腾结构等等方面来提升，我们今天想看到的是看一下SBR这个小材料对电池的低温是否具有一定的影响。

在开始之前，这是之前看到的一篇研究文章，低温条件下，通过看电池里面的EX阻抗，我们发现电池的三个阻抗，RB、RSEI和CT会有不同的变化，中间比较有意思的地方我们可以看到，随着温度的下降，虽然这三个阻抗都在上升，也就是电池的内阻上升，但是RCT的上升幅度更大，升得更高。这样很直接的解决方案是，如果我们可以降低低温条件下的RCT，我们就有可能提升电池的低温表现。

我用一个示意图表示，充电过程中，前面讲到SBR的膜会覆盖石墨一定的比表面积，这样这些石墨被覆盖的SBR膜进行阻碍作用，我一直认为SBR是非导电的物质，我们只能减少对SBR的传输功能，不能提升，我们想办法减缓，我们可以想办法，如果锂离子传输更慢，我们可以看到锂离子的潜入更少，更快的锂离子传输，锂离子嵌入更多，我们通过测试电解液和SBR膜之间的表征来看它的浸润性。看到两个不同SBR之间的接触有明显区别，大的接触表是浸润性效果差，通过电池的对比，我们明显发现D的接触比较小，接触性能比C的表现高一些。虽然这个幅度不会有别的提升那么高，但是对于SBR来说，对电池性能是明显的提升。

今天想和大家分享的总体是三部分：一是SBR的粘结剂，通过成膜，然后把电池中的石墨，电池负极的石墨、碳黑和铜箔点对点联结在一起。通过SBR的设计，在特定条件下，在压实的过程中提升SBR的储能膜量，通过这个来提升减缓SBR的黏滚。通过提升SBR的浸润性提升电池的低温性能。

谢谢大家！

主持人：你刚刚画的图，是离子导体吗，离子可以过去吗？

朱正军：过不去，SBR是非导电性，而且是致密的膜，只能从旁边绕过去。并且因为这个膜不是覆盖所有的比表面，然后绕过去，从中间嵌入。

主持人：不光SBR，还有CMC，这之中的协同效应没有讨论？

朱正军：CMC更多是分子状物质，不成膜，这方面从离子导体来说和SBR有区别，为了简化模型没有放上去。

提问：SBR对电解液的性能是通过什么方式改善性能的？

朱正军：SBR从合成角度有不同的手段，对SBR采用不同的合成单体，通过单体调整，包括SBR表面的调整来去使SBR具有不同的性能，包括我们解耦、凝胶等方面都有调整，这样不同的SBR会表现不同的对电解液的浸润性。

（根据速记整理，未经嘉宾审阅）