胶粘剂研发创新:一半科技PLM在胶粘剂企业的关键作用

锂离子电池作为现代能源存储和转换的重要技术,其性能的提升与材料的创新密切相关。在锂离子电池的组成材料中,粘结剂作为电极片的重要组成部分,扮演着不可或缺的角色。

产品应用

化工PLM

胶粘剂PLM

锂离子电池作为现代能源存储和转换的重要技术,其性能的提升与材料的创新密切相关。在锂离子电池的组成材料中,粘结剂作为电极片的重要组成部分,扮演着不可或缺的角色。粘结剂不仅将电极中的活性物质和导电剂牢固地粘附在集流体上,还增强了它们之间的接触性,稳定了电极的结构。尽管粘结剂在电极片中的用量相对较少,但其性能的优劣直接影响到电池的容量、寿命及安全性。
传统上,聚偏氟乙烯(PVDF)是锂离子电池中最早被商业化的粘结剂。然而,PVDF存在电子和离子导电性差、易被电解液溶胀、机械性能不理想等缺陷,限制了其在高性能电池中的应用。随着锂离子电池技术的不断进步,对粘结剂的性能要求也日益提高,促使新型高性能粘结剂的研发成为研究热点之一。

一、聚合物及其衍生物粘结剂

纤维素类粘结剂
羧甲基纤维素钠(CMC)是研究较多的纤维素类粘结剂,为纤维素的羧甲基化衍生物。CMC是一种离子型链状高分子水性粘结剂,将其与其他活性物质共混形成复合型导电粘结剂是另一种思路。
聚氧化乙烯类粘结剂
聚氧化乙烯(PEO)是一种柔性聚合物,具有良好的低温性能和较高的离子电导率,但PEO单独用作粘结剂时,电极的室温机械强度较差。为了提高电极的室温机械强度,通常将PEO与其他聚合物复合使用。
聚丙烯酸及其衍生物类粘结剂
聚丙烯酸(PAA)及其衍生物类粘结剂具有良好的粘结性和电化学稳定性,但其离子电导率较低。为了提高其离子电导率,通常将PAA及其衍生物与其他导电聚合物复合使用。

二、天然提取物粘结剂

天然提取物粘结剂是从天然植物中提取的具有粘结性能的物质,如淀粉、阿拉伯胶、壳聚糖等。这些天然提取物粘结剂具有来源广泛、价格低廉、环境友好等优点,因此受到了广泛的关注。

三、导电型粘结剂

导电型粘结剂是一种具有导电性能的粘结剂,如炭黑、碳纤维、石墨烯等。这些导电型粘结剂可以提高电极的导电性,从而提高电池的性能。

四、自修复型粘结剂

自修复型粘结剂是一种在电极片受到破坏后能够自我修复的粘结剂,如氢键主导自修复、电导率>0.1S/cm并且能够在室温条件下自发完成修复的链状高分子聚合物。这些自修复型粘结剂可以有效提高电池的循环性能。
新型粘结剂材料已成为当下研究热点之一。各种具有新型附加功能的粘结剂不断被研发出来,主要围绕着提高粘结强度、柔顺性、导电性和自修复功能这几个方向展开。目前,理论性的研究相对比较丰富,但产业化方面的进展有待进一步提高。

胶粘剂企业研发管理系统-PLM

当下,胶粘剂企业研发创新的重点在于粘结强度、柔顺性、导电性、改善耐老化性能、实现水性化和无溶剂化、提高环保性能等,

聚焦高性能材料开发、绿色环保材料的探索以及粘结剂的多功能性三大层面展开。

PLM研发管理系统的引入,无疑将为胶粘剂企业提供高效的产品生命周期管理,助力其在激烈的市场竞争中实现创新与可持续发展。
产品规划
PLM首先在产品开发初期发挥作用,通过需求分析,确定产品的目标市场、性能指标以及预期的经济效益,为后续的设计和生产提供明确的方向。
项目管理模块帮助企业制定研发项目的时间表和里程碑,合理分配资源并跟踪任务进度。通过有效的任务分配和进度监控,确保研发项目按时推进,提升团队的协作效率。
配方管理
配方管理模块专注于胶粘剂的配方开发和优化,支持配方的创建、修改和评估。通过对不同配方的性能进行系统化管理,研发团队可以快速找到最佳解决方案,推动产品创新。
项目预算与成本控制
PLM负责项目的财务管理和成本控制,确保项目在预算范围内完成,提高企业的盈利能力。
质量管理
PLM与质量部门密切合作,实施严格的质量控制系统,确保每一环节的产品都能符合既定的标准,提升客户满意度。
风险管理
PLM识别并评估项目中可能遇到的风险,如技术难题、市场变化等,制定相应的应对策略,减少潜在损失。
协作沟通
PLM促进跨部门的沟通与协作,确保信息流畅,决策准确,提高整体工作效率。

PLM的优势

优化研发流程:PLM系统可以实现跨部门的信息共享和协同工作,减少信息孤岛现象,提高研发流程的协同性和效率。
提高产品质量:通过PLM系统的数据分析和管理功能,企业可以实时监控产品质量,及时发现并解决问题,提高产品质量水平。
降低生产成本:PLM系统可以帮助企业实现精细化管理和控制,降低生产过程中的浪费和损耗,从而降低生产成本。
促进创新:PLM系统可以整合企业内外部资源,支持企业的创新活动,推动胶粘剂产品的多元化和个性化发展。
提高市场竞争力:通过PLM研发管理的实施,胶粘剂企业可以更好地满足客户需求,提高市场竞争力。同时,PLM系统还可以帮助企业实现数字化转型,提高企业的核心竞争力。