2024年11月20-22日，为期3天的2024高工锂电年会在深圳盛大启幕，大会主题为“重整边界 重构价值 重塑生态”。曼恩斯特锂电涂布研究院院长受邀出席并发表了题为《氧化物/硫化物固态电池中试线解决方案》的主题报告。
随着全球范围内能源需求的持续膨胀，电池技术这一能源存储领域的核心板块正步入一场深刻变革。在电池市场需求激增与技术迭代升级的双重浪潮推动下，固态电池技术正蓄势待发，展现出其引领未来能源存储新时代的巨大潜力。
行业资料表明，氧化物固态电池因具备高安全性、低成本、良好的高离子电导率以及出色的高温特性而著称。与之相比，硫化物固态电池则凭借高离子电导率、高能量密度、较宽的电化学稳定窗口、快速充放电能力和相对优良的界面相容性而脱颖而出。然而，无论是氧化物，还是硫化物固态/全固态电池，要实现大规模商业化应用，都必须要解决中试阶段的一系列关键技术难题。
作为涂布技术的龙头企业，曼恩斯特的方案旨在深入探讨干法工艺在氧化物 / 硫化物固态电池中试线电极生产中的可行性与显著优势，并为推动这一新型电池技术的发展提供有力支持，帮助下游企业加快其固态/全固态电池中试的进程，以尽早实现量产装车。
探索干法工艺与设备，在电极生产中的实践应用
干法工艺是一种在无水或极少量溶剂参与的情况下进行材料处理和加工的技术。
应用到氧化物／硫化物固态电池中试线电极生产中，从材料层面来看，干法避免了液态介质带来的复杂反应，使材料间相互作用更易把控，同时干法可在低湿度环境操作，能保障硫化物电解质和电极材料形成优质界面；从工艺层面来看，干法中的混合、压延等操作在中试线电极生产中具备可操作性，能够精准调控粉末特性和工艺参数。
基于以上可行性分析，曼恩斯特认为，在氧化物／硫化物固态电池中试线电极生产中，干法工艺具备高安全性、高能量密度、能够规模生产、延长电池寿命等显著优势。
针对固态电池生产特点，干法工艺在中试线上需要解决工艺稳定性、材料兼容性、设备适配性等关键问题，亦要求中试线生产出的电极在满足固态电池高性能需求的同时，达到成本控制和环境友好的需求。目前，曼恩斯特推出了干法混合设备、成型设备等，通过干法工艺的应用与改造，解决固态电池中试线所面临的挑战，以节省生产成本，提升电池生产良率与品质。
1、400型干法成膜复合一体设备
成膜压延模块采用多辊并排连轧技术，通过精确调节压辊间隙、压力及温度，实现膜片的多级压延成型。该技术可高效控制膜片厚度与压实密度，确保产品质量稳定，满足多样化生产需求。
2、双运动混合机
双运动混合机是一种高效、多功能的混合设备，其独特之处在于结合了对流、扩散和剪切三种混合原理，从而实现了粉体物料的高效、均匀混合。通过对混合机内部运动轨迹的精准控制，双运动混合机能够有效地提升混合效果，满足不同行业对物料混合的需求。
3、强力混合机
混合模块强力混合机，能够灵活适应逆流或横流混合模式，既满足批次式生产的精确需求，又适应连续式生产的高效节奏。凭借先进的工艺技术，强力混合机能够轻松应对现代生产中各种复杂、特殊的混合需求，为各行各业提供优质的混合解决方案。
纤维化模块强力混合机配备的不同类型的混合盘（飞刀式搅拌桨、造粒盘、分散盘）可以应用于不同阶段的电池生产流程，如浆料制备、负极材料包覆、干法混合、粘结剂纤维化。
4、实验型高速分散机
高速分散机是浆料纤维化处理的关键设备,集成机座、电机、分散装置及真空、降温系统。通过电机驱动分散叶片高速旋转,实现浆料的高效分散与纤维化,同时确保分散过程中的真空与降温需求。
