2024年11月20-22日，為期3天的2024高工鋰電年會(huì)在深圳盛大啟幕，大會(huì)主題為“重整邊界 重構(gòu)價(jià)值 重塑生態(tài)”。曼恩斯特鋰電涂布研究院院長受邀出席并發(fā)表了題為《氧化物/硫化物固態(tài)電池中試線解決方案》的主題報(bào)告。
隨著全球范圍內(nèi)能源需求的持續(xù)膨脹，電池技術(shù)這一能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的核心板塊正步入一場(chǎng)深刻變革。在電池市場(chǎng)需求激增與技術(shù)迭代升級(jí)的雙重浪潮推動(dòng)下，固態(tài)電池技術(shù)正蓄勢(shì)待發(fā)，展現(xiàn)出其引領(lǐng)未來能源存儲(chǔ)新時(shí)代的巨大潛力。
行業(yè)資料表明，氧化物固態(tài)電池因具備高安全性、低成本、良好的高離子電導(dǎo)率以及出色的高溫特性而著稱。與之相比，硫化物固態(tài)電池則憑借高離子電導(dǎo)率、高能量密度、較寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口、快速充放電能力和相對(duì)優(yōu)良的界面相容性而脫穎而出。然而，無論是氧化物，還是硫化物固態(tài)/全固態(tài)電池，要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，都必須要解決中試階段的一系列關(guān)鍵技術(shù)難題。
作為涂布技術(shù)的龍頭企業(yè)，曼恩斯特的方案旨在深入探討干法工藝在氧化物 / 硫化物固態(tài)電池中試線電極生產(chǎn)中的可行性與顯著優(yōu)勢(shì)，并為推動(dòng)這一新型電池技術(shù)的發(fā)展提供有力支持，幫助下游企業(yè)加快其固態(tài)/全固態(tài)電池中試的進(jìn)程，以盡早實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)裝車。
探索干法工藝與設(shè)備，在電極生產(chǎn)中的實(shí)踐應(yīng)用
干法工藝是一種在無水或極少量溶劑參與的情況下進(jìn)行材料處理和加工的技術(shù)。
應(yīng)用到氧化物／硫化物固態(tài)電池中試線電極生產(chǎn)中，從材料層面來看，干法避免了液態(tài)介質(zhì)帶來的復(fù)雜反應(yīng)，使材料間相互作用更易把控，同時(shí)干法可在低濕度環(huán)境操作，能保障硫化物電解質(zhì)和電極材料形成優(yōu)質(zhì)界面；從工藝層面來看，干法中的混合、壓延等操作在中試線電極生產(chǎn)中具備可操作性，能夠精準(zhǔn)調(diào)控粉末特性和工藝參數(shù)。
基于以上可行性分析，曼恩斯特認(rèn)為，在氧化物／硫化物固態(tài)電池中試線電極生產(chǎn)中，干法工藝具備高安全性、高能量密度、能夠規(guī)模生產(chǎn)、延長電池壽命等顯著優(yōu)勢(shì)。
針對(duì)固態(tài)電池生產(chǎn)特點(diǎn)，干法工藝在中試線上需要解決工藝穩(wěn)定性、材料兼容性、設(shè)備適配性等關(guān)鍵問題，亦要求中試線生產(chǎn)出的電極在滿足固態(tài)電池高性能需求的同時(shí)，達(dá)到成本控制和環(huán)境友好的需求。目前，曼恩斯特推出了干法混合設(shè)備、成型設(shè)備等，通過干法工藝的應(yīng)用與改造，解決固態(tài)電池中試線所面臨的挑戰(zhàn)，以節(jié)省生產(chǎn)成本，提升電池生產(chǎn)良率與品質(zhì)。
1、400型干法成膜復(fù)合一體設(shè)備
成膜壓延模塊采用多輥并排連軋技術(shù)，通過精確調(diào)節(jié)壓輥間隙、壓力及溫度，實(shí)現(xiàn)膜片的多級(jí)壓延成型。該技術(shù)可高效控制膜片厚度與壓實(shí)密度，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，滿足多樣化生產(chǎn)需求。
2、雙運(yùn)動(dòng)混合機(jī)
雙運(yùn)動(dòng)混合機(jī)是一種高效、多功能的混合設(shè)備，其獨(dú)特之處在于結(jié)合了對(duì)流、擴(kuò)散和剪切三種混合原理，從而實(shí)現(xiàn)了粉體物料的高效、均勻混合。通過對(duì)混合機(jī)內(nèi)部運(yùn)動(dòng)軌跡的精準(zhǔn)控制，雙運(yùn)動(dòng)混合機(jī)能夠有效地提升混合效果，滿足不同行業(yè)對(duì)物料混合的需求。
3、強(qiáng)力混合機(jī)
混合模塊強(qiáng)力混合機(jī)，能夠靈活適應(yīng)逆流或橫流混合模式，既滿足批次式生產(chǎn)的精確需求，又適應(yīng)連續(xù)式生產(chǎn)的高效節(jié)奏。憑借先進(jìn)的工藝技術(shù)，強(qiáng)力混合機(jī)能夠輕松應(yīng)對(duì)現(xiàn)代生產(chǎn)中各種復(fù)雜、特殊的混合需求，為各行各業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的混合解決方案。
纖維化模塊強(qiáng)力混合機(jī)配備的不同類型的混合盤（飛刀式攪拌槳、造粒盤、分散盤）可以應(yīng)用于不同階段的電池生產(chǎn)流程，如漿料制備、負(fù)極材料包覆、干法混合、粘結(jié)劑纖維化。
4、實(shí)驗(yàn)型高速分散機(jī)
高速分散機(jī)是漿料纖維化處理的關(guān)鍵設(shè)備,集成機(jī)座、電機(jī)、分散裝置及真空、降溫系統(tǒng)。通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)分散葉片高速旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)漿料的高效分散與纖維化,同時(shí)確保分散過程中的真空與降溫需求。
