固態電池時代已來，干法電極設備成為關鍵推手

中科院青島能源所全固態電池干法制備取得新突破；

高能數造全固態電池干法小試線正式上線；

琥崧微納米科技固態電池干法電極系列設備研發成功；

清研納科率先開啟干法電極產業化進程；

利元亨固態電池干法電極核心裝備研發成功；

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干法電極技術在降低電池成本，提升電池性能上有著濕法工藝無可比擬的優勢，被認為是半固態、全固態電池的理想工藝。隨著科研院所和相關企業在干法電極技術上相繼取得突破，這一領域正迎來前所未有的發展機遇。

什么是干法電極技術？干法電極技術是指通過物理或化學方法將粉末狀的活性材料、導電劑和少量或無粘結劑混合并成型為自支撐或非自支撐的薄膜，作為鋰離子電池的正極、負極或固態電解質。

在利用干法電極技術生產固態電池的過程中需要用到哪些設備？干法制備固態電池主要用到的設備有氣流粉碎機、流化床干燥機、螺桿擠出機、輥壓機等。

1、氣流粉碎機

在正負極材料制備中，氣流粉碎機利用高速氣流使物料與沖擊部件發生碰撞、沖擊、剪切等作用而粉碎。氣流粉碎后的物料平均粒度細，粒度分布較窄，顆粒表面光滑，顆粒形狀規整，純度高，活性大，分散性好。其具有更高的電化學性能，有助于提高固態電池的能量密度和循環壽命。

圖片來源：江蘇密友粉體新裝備制造有限公司

在固態電解質膜制備中，氣流粉碎機壓縮空氣通過噴嘴高速射入粉碎腔后，活性物質及粘接劑混合物通過進料口到達粉碎腔。混合物在高壓氣流的作用下相互碰撞粉碎實現原纖化，最后，混合物隨氣流上升至分級腔在輥壓設備作用下形成自支撐膜。

2、流化床干燥機

流化床干燥機利用干燥介質（如熱空氣）使固體顆粒在流化狀態下進行干燥。在流化床內，固體顆粒被干燥介質吹起并懸浮，形成類似沸騰的狀態，從而大大增加了物料與干燥介質的接觸面積，提高了傳熱傳質效率。

圖片來源：常州市龍鑫智能裝備股份有限公司

在固態電池的制造過程中，電極材料（包括正極、負極材料以及固態電解質）在涂布到集流體上后，需要經過干燥處理以去除溶劑或水分。流化床干燥機能夠高效地完成這一任務，確保電極材料的干燥度和均勻性。

3、螺桿擠出機

螺桿擠出機通過旋轉的螺桿在機筒內將物料向前推動，同時物料在螺桿和機筒的剪切、擠壓作用下進行混合、塑化和熔融，最終通過模具擠出成型。

圖片來源：張家港市通沙塑料機械有限公司

螺桿擠出機在干法電極技術中可以實現粉體混合物的高效、連續、均勻擠出成型，為干法電極的制備提供有力支持。

4、輥壓機

輥壓機通過兩個或多個旋轉的輥筒對物料施加壓力，使其發生塑性變形并緊密結合在一起。在固態電池的生產中，輥壓機被用于將電極材料和固態電解質等粉體材料壓制成所需的形狀和尺寸。

圖片來源：納科諾爾

在干法制備固態電池的過程中，正負極材料通常以粉末形式存在，輥壓機可以將這些粉末材料均勻地壓制在集流體上，形成致密的電極層。在固態電解質制備過程中，通過輥壓法可以將固態電解質粉末壓制成薄膜或片狀結構，以滿足電池組裝的需求。

5、其他設備

?高能數造全固態電池干法小試線

圖片來源：高能數造

高能數造全固態電池干法小試線，可實現材料纖維化、制膜、復合、裁切、疊片、極耳焊接、封裝、電芯致密化等工序，完成全固態電池的全流程制備。

?琥崧新干線—3D纖維化混合機

圖片來源：琥崧微納米科技

琥崧微納米科技新推出的3D纖維化混合機，通過獨特的結構設計，精準的溫度控制，在保證材料充分均勻混合、PTFE最佳纖維化的同時，增加包覆、造粒功能，能夠有效避免材料傳輸過程中分層，確保材料一致性和穩定性。

?粉體成膜雙面復合一體化裝備

圖片來源：深圳清研電子科技有限公司

今年CIBF2024，清研納科推出粉體成膜雙面復合一體化裝備，該智能裝備將助推干法電極進入小規模化量產階段，生產速度將達到50m/min，單臺設備的年產能為0.5Gwh。

參考來源：

高能數造、納科諾爾、琥崧微納米科技、清研電子、粉體網、網絡公開信息等

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