干法電極材料通過(guò)物理混合活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑(如PTFE)制成自支撐膜,無(wú)需溶劑,主要工藝包括干混、原纖化及壓延成型。其核心優(yōu)勢(shì)在于:1環(huán)保高效,省去涂布、烘干等環(huán)節(jié),降低10%溶劑成本及40%能耗;2提升能量密度,因無(wú)溶劑蒸發(fā)空隙,壓實(shí)密度更高,能量密度較濕法提升20%;3適配先進(jìn)電池,如固態(tài)電池(規(guī)避硫化物溶劑敏感問(wèn)題)
干法電極材料通過(guò)物理混合活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑(如PTFE)制成自支撐膜,無(wú)需溶劑,主要工藝包括干混、原纖化及壓延成型。其核心優(yōu)勢(shì)在于:
環(huán)保高效,省去涂布、烘干等環(huán)節(jié),降低10%溶劑成本及40%能耗;
提升能量密度,因無(wú)溶劑蒸發(fā)空隙,壓實(shí)密度更高,能量密度較濕法提升20%;
適配先進(jìn)電池,如固態(tài)電池(規(guī)避硫化物溶劑敏感問(wèn)題)。
粉料混合:將活性物質(zhì)(如NCM811)、導(dǎo)電劑(如C65)和粘結(jié)劑(如PTFE)按比例混合,通過(guò)超高速剪切實(shí)現(xiàn)均勻分散;
纖維化處理:利用氣流粉碎機(jī)或高速剪切設(shè)備使粘結(jié)劑(如PTFE)形成纖維化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),這一步驟替代了濕法中的溶劑分散過(guò)程;
熱輥壓制膜:將混合后的干粉通過(guò)多級(jí)熱輥壓制成自支撐電極膜,厚度可控制在90-300μm,并與集流體(如涂炭鋁箔)熱壓復(fù)合。
通過(guò)自主開(kāi)發(fā)高剪切混合裝置使電極粉體材料中的固態(tài)粘結(jié)劑樹(shù)脂纖維化,利用固態(tài)粘接劑纖維化后形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使電極粉體被這種三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)相互交聯(lián),并經(jīng)過(guò)熱輥多級(jí)壓制成自支撐電極膜,該工藝可制備出壓實(shí)密度更大、能量密度更高的電極片,這種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的極片可以防止活性物質(zhì)顆粒在電池充放電循環(huán)過(guò)程中發(fā)生脫落,具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性能。
上海聯(lián)凈院士專(zhuān)家工作站依托華東理工大學(xué)超細(xì)材料制備與應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,針對(duì)不同材料體系的鋰動(dòng)力電池(LFP/NCM)、硫化物電解質(zhì)開(kāi)發(fā)出了適合各種形貌不同、粒徑不同、粒徑分布不同活性材料的添加劑和粘接劑。
專(zhuān)利技術(shù)的輸送系統(tǒng)用于高粘性絮狀混合物的精確連續(xù)計(jì)量,可將纖維化后的粘性粉體均勻輸送至輥壓機(jī)中,壓制得到面密度均勻的自支撐電極膜。
電極膜成型采用高精度連續(xù)輥壓設(shè)備,壓力逐級(jí)放大,同時(shí),對(duì)壓的兩輥設(shè)置速差,讓電極膜成型時(shí)產(chǎn)生“揉”和“搓”的作用,以提高成型效果。壓輥的機(jī)械精度控制在±1μm以內(nèi),溫度精度控制在±1℃以內(nèi),確保經(jīng)過(guò)連續(xù)精密輥壓后的電極膜厚度均勻、強(qiáng)度高、且具有韌性。
聯(lián)系獲取相關(guān)技術(shù)方案