固态电池时代已来，干法电极设备成为关键推手

中科院青岛能源所全固态电池干法制备取得新突破；

高能数造全固态电池干法小试线正式上线；

琥崧微纳米科技固态电池干法电极系列设备研发成功；

清研纳科率先开启干法电极产业化进程；

利元亨固态电池干法电极核心装备研发成功；

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干法电极技术在降低电池成本，提升电池性能上有着湿法工艺无可比拟的优势，被认为是半固态、全固态电池的理想工艺。随着科研院所和相关企业在干法电极技术上相继取得突破，这一领域正迎来前所未有的发展机遇。

什么是干法电极技术？干法电极技术是指通过物理或化学方法将粉末状的活性材料、导电剂和少量或无粘结剂混合并成型为自支撑或非自支撑的薄膜，作为锂离子电池的正极、负极或固态电解质。

在利用干法电极技术生产固态电池的过程中需要用到哪些设备？干法制备固态电池主要用到的设备有气流粉碎机、流化床干燥机、螺杆挤出机、辊压机等。

1、气流粉碎机

在正负极材料制备中，气流粉碎机利用高速气流使物料与冲击部件发生碰撞、冲击、剪切等作用而粉碎。气流粉碎后的物料平均粒度细，粒度分布较窄，颗粒表面光滑，颗粒形状规整，纯度高，活性大，分散性好。其具有更高的电化学性能，有助于提高固态电池的能量密度和循环寿命。

图片来源：江苏密友粉体新装备制造有限公司

在固态电解质膜制备中，气流粉碎机压缩空气通过喷嘴高速射入粉碎腔后，活性物质及粘接剂混合物通过进料口到达粉碎腔。混合物在高压气流的作用下相互碰撞粉碎实现原纤化，最后，混合物随气流上升至分级腔在辊压设备作用下形成自支撑膜。

2、流化床干燥机

流化床干燥机利用干燥介质（如热空气）使固体颗粒在流化状态下进行干燥。在流化床内，固体颗粒被干燥介质吹起并悬浮，形成类似沸腾的状态，从而大大增加了物料与干燥介质的接触面积，提高了传热传质效率。

图片来源：常州市龙鑫智能装备股份有限公司

在固态电池的制造过程中，电极材料（包括正极、负极材料以及固态电解质）在涂布到集流体上后，需要经过干燥处理以去除溶剂或水分。流化床干燥机能够高效地完成这一任务，确保电极材料的干燥度和均匀性。

3、螺杆挤出机

螺杆挤出机通过旋转的螺杆在机筒内将物料向前推动，同时物料在螺杆和机筒的剪切、挤压作用下进行混合、塑化和熔融，最终通过模具挤出成型。

图片来源：张家港市通沙塑料机械有限公司

螺杆挤出机在干法电极技术中可以实现粉体混合物的高效、连续、均匀挤出成型，为干法电极的制备提供有力支持。

4、辊压机

辊压机通过两个或多个旋转的辊筒对物料施加压力，使其发生塑性变形并紧密结合在一起。在固态电池的生产中，辊压机被用于将电极材料和固态电解质等粉体材料压制成所需的形状和尺寸。

图片来源：纳科诺尔

在干法制备固态电池的过程中，正负极材料通常以粉末形式存在，辊压机可以将这些粉末材料均匀地压制在集流体上，形成致密的电极层。在固态电解质制备过程中，通过辊压法可以将固态电解质粉末压制成薄膜或片状结构，以满足电池组装的需求。

5、其他设备

高能数造全固态电池干法小试线

图片来源：高能数造

高能数造全固态电池干法小试线，可实现材料纤维化、制膜、复合、裁切、叠片、极耳焊接、封装、电芯致密化等工序，完成全固态电池的全流程制备。

琥崧新干线—3D纤维化混合机

图片来源：琥崧微纳米科技

琥崧微纳米科技新推出的3D纤维化混合机，通过独特的结构设计，精准的温度控制，在保证材料充分均匀混合、PTFE最佳纤维化的同时，增加包覆、造粒功能，能够有效避免材料传输过程中分层，确保材料一致性和稳定性。

粉体成膜双面复合一体化装备

图片来源：深圳清研电子科技有限公司

今年CIBF2024，清研纳科推出粉体成膜双面复合一体化装备，该智能装备将助推干法电极进入小规模化量产阶段，生产速度将达到50m/min，单台设备的年产能为0.5Gwh。

参考来源：

高能数造、纳科诺尔、琥崧微纳米科技、清研电子、粉体网、网络公开信息等

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