固態(tài)電池“加速”導(dǎo)入干法工藝
在全固態(tài)電池的生產(chǎn)過程中，極片和固態(tài)電解質(zhì)膜的制造工藝占據(jù)著重要地位。據(jù)外媒報(bào)道，今年6月三星SDI正在韓國天安工廠建設(shè)的試驗(yàn)生產(chǎn)線“DryEV”上，啟動(dòng)基于干法電極的電池驗(yàn)證工作。該報(bào)道稱，三星SDI正在考慮將干法電極技術(shù)應(yīng)用于全固態(tài)電池，計(jì)劃將其作為降低制造成本、提升設(shè)備效率和量產(chǎn)速度的競(jìng)爭(zhēng)手段。
據(jù)宣稱，干法電極是三星SDI為突破傳統(tǒng)濕法工藝成本結(jié)構(gòu)、提升制造競(jìng)爭(zhēng)力而重點(diǎn)研發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，目前已實(shí)現(xiàn)高密度薄膜化、工藝縮短、設(shè)備精簡(jiǎn)和厚膜化的可能，正不斷提升量產(chǎn)成熟度。該工藝因不使用溶劑而無需干燥環(huán)節(jié)，可大幅減少設(shè)備能耗。
“干法電極的核心是粘合劑，干法與濕法在材料方面的區(qū)別僅在于此。PTFE(聚四氟乙烯)粘合劑在施加一定壓力和剪切力時(shí)，會(huì)像纖維一樣拉伸延展?！比荢DI電極片事業(yè)部負(fù)責(zé)人表示，這種纖維結(jié)構(gòu)形成支撐導(dǎo)電材料和活性物質(zhì)的層狀結(jié)構(gòu)，過程中導(dǎo)電材料均勻分散、纖維相互纏繞，使得薄膜化更牢固。
據(jù)了解，目前特斯拉、比亞迪、寧德時(shí)代、億緯鋰能、LG新能源等眾多廠商，也都在積極導(dǎo)入干法電極技術(shù)。
當(dāng)下，全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化正進(jìn)入沖刺階段。業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)分析指出，硫化物全固態(tài)電池離子電導(dǎo)率高，未來在全固態(tài)電池體系中發(fā)展?jié)摿Υ?，行業(yè)內(nèi)諸多廠商紛紛聚焦硫化物技術(shù)路線。在設(shè)備端，硫化物體系聚焦干法制造及成膜工藝，因此干法被視為固態(tài)電池量產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵革新工藝。
01
搶占干法技術(shù)高地
目前，國內(nèi)眾多設(shè)備廠商也都在積極布局固態(tài)電池干法設(shè)備，搶占新一輪技術(shù)高地。
“公司在固態(tài)電池核心工藝方面，比如在電池生產(chǎn)中提質(zhì)降本的關(guān)鍵點(diǎn)-干法電極技術(shù)等方面，已有較深入的研究和積累，擁有相對(duì)應(yīng)的專利布局，并已生產(chǎn)出相關(guān)設(shè)備?！崩啾硎荆摴?span style="color: rgb(0, 112, 192);">第三代干法電極設(shè)備采用高通量多輥壓延方法，能夠適應(yīng)所有不同化學(xué)體系固態(tài)電池的干法電極。
據(jù)先導(dǎo)智能透露，該公司的固態(tài)電池設(shè)備及干法電極設(shè)備，已經(jīng)成功進(jìn)入歐洲、美國、日韓等多個(gè)國家和地區(qū)的知名汽車與電池企業(yè)。贏合科技透露，在固態(tài)電池輥壓設(shè)備方面，該公司推出了第三代干法攪拌纖維化+干法成膜全固態(tài)工藝，其開發(fā)的固態(tài)極片涂覆設(shè)備，已成功發(fā)貨到頭部客戶。
“公司與清研電子達(dá)成戰(zhàn)略合作，對(duì)干法電極前段工序技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；リP(guān)?！焙旯た萍急硎荆p方專注于核心部件的生產(chǎn)工藝和成套設(shè)備的協(xié)同研發(fā)，將共同推進(jìn)干法電極前段工序的研發(fā)與市場(chǎng)應(yīng)用。
據(jù)先惠技術(shù)透露，該公司與清陶能源合作研發(fā)的干法核心設(shè)備，目前已成功交付客戶，并進(jìn)入精細(xì)調(diào)試階段?？屏h(yuǎn)表示，該公司為響應(yīng)下游重要客戶的開發(fā)需求，主要針對(duì)固態(tài)電池核心零部件，開展干法電極的技術(shù)開發(fā)，目前其干法電極的開發(fā)工作已順利完成小試，正在推進(jìn)中試工作。
除此之外，科恒股份表示，該公司出品的固態(tài)電池干法電極設(shè)備，已交付客戶使用。納科諾爾表示，將積極配合下游客戶，對(duì)干法電極生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以加快推進(jìn)干法電極工藝的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用速度。高能數(shù)造表示，該公司開發(fā)了專門用于制備全固態(tài)電解質(zhì)膜的干法技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)各種電解質(zhì)膜的干法連續(xù)制備。
02
產(chǎn)業(yè)協(xié)同努力
“干法電極作為一種創(chuàng)新的工藝，和傳統(tǒng)的濕法工藝的差別，主要是在前道工序的電極制作環(huán)節(jié)?！睒I(yè)內(nèi)人士分析指出，干法工藝可以在不使用溶劑的情況下，通過干法混合粘合劑、活性材料和導(dǎo)電劑，然后將其壓制在集流體上形成電極。而且，干法工藝減少了與固態(tài)電解質(zhì)發(fā)生副反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，提高了電池的安全性和能量密度。
整體而言，與濕法工藝相比，在成本效率、性能提升、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生產(chǎn)適應(yīng)性等方面，干法電極工藝具有明顯的優(yōu)勢(shì)。在目前固態(tài)電池硫化物、氧化物、聚合物的幾個(gè)技術(shù)路線中，干法工藝和硫化物固態(tài)電池的適配性較強(qiáng)，是硫化物全固態(tài)電池量產(chǎn)過程的助推利器。
“干法電極拋棄傳統(tǒng)液態(tài)溶劑，與固態(tài)電池設(shè)計(jì)理念類似。在干法技術(shù)的賦能下，固態(tài)電池的極片制造過程可實(shí)現(xiàn)完全干燥，從而可消除濕法工藝烘干后，溶劑分子的殘留問題。同時(shí)，利用粘接劑的原纖化作用制造固體電解質(zhì)膜，能提升固態(tài)電池性能?！眹鴥?nèi)某設(shè)備制造廠商表示。
值得注意的是，雖然干法電極是提高固態(tài)電池性能的工藝?yán)?，但要發(fā)揮其理想功效并不容易。業(yè)內(nèi)人士指出，干法電極的關(guān)鍵難點(diǎn)在于，混合電極材料粉末的均勻性以及成膜的一致性，因此干法工藝對(duì)輥壓的精度、均勻度及壓實(shí)密度的要求會(huì)更高。這些仍然需要產(chǎn)業(yè)企業(yè)協(xié)同努力。
2025年11月，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)和電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“第十屆動(dòng)力電池應(yīng)用國際峰會(huì)(CBIS2025)”【點(diǎn)此查看會(huì)議介紹】將在上海召開，峰會(huì)以“全球供應(yīng)鏈‘區(qū)域化’新時(shí)代”為主題。
會(huì)議將邀請(qǐng)政府主管部門相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，多國駐華使領(lǐng)館/機(jī)構(gòu)官員，國內(nèi)外院士、業(yè)界專家和行業(yè)機(jī)構(gòu)代表，及國內(nèi)外新能源電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)主要負(fù)責(zé)人，就如何構(gòu)建全球電池供應(yīng)鏈、價(jià)值鏈新體系，以及電池全新技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展等進(jìn)行深度研討交流，助力和推動(dòng)全球電池產(chǎn)業(yè)鏈的高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展。敬請(qǐng)關(guān)注!
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