固態(tài)電池的制備過程主要分為三個(gè)階段：前段的極片制造、中段的電芯合成以及后段的化成封裝。在這三個(gè)階段中，極片制造階段尤為關(guān)鍵。目前，極片制造主要采用兩種工藝：濕法工藝和干法工藝。
濕法工藝沿用了液態(tài)電池制造流程，制造工藝相對(duì)成熟，耗時(shí)較短。但仍存在混合電解質(zhì)時(shí)使用的有機(jī)溶劑通常具有一定毒性，會(huì)增加安全和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)；
干法工藝在安全和環(huán)保方面表現(xiàn)更佳，與硫化物電解質(zhì)的適配性更好，從而使硫化物電解質(zhì)在能量密度和離子電導(dǎo)率方面具有更出色的表現(xiàn)，但同時(shí)該工藝也對(duì)電極材料分布等技術(shù)提出了更高要求。
固態(tài)電池核心工藝解析
在固態(tài)電池的研發(fā)和制造過程中，電極片和電解質(zhì)薄膜的制備是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。嘉拓智能通過近十年的持續(xù)研究和開發(fā)，在干法制膜工藝領(lǐng)域取得了顯著成果，成功開發(fā)了多種適用于三元、電解質(zhì)等材料的干法制備技術(shù)。通過高剪切、高轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)粉料的分散機(jī)纖維化，再通過對(duì)輥縫、溫度、壓力等設(shè)備參數(shù)的調(diào)控，保證粉料的連續(xù)性成膜，最終結(jié)合測厚儀，CCD等檢測設(shè)備的閉環(huán)控制，形成高度均勻的膜片。
干法電極整線方案的創(chuàng)新
為適應(yīng)固態(tài)電池生產(chǎn)要求，嘉拓智能推出了高速混合機(jī)、高速分散機(jī)、攪拌機(jī)一系列創(chuàng)新設(shè)備，服務(wù)于原材料準(zhǔn)備階段；并配備分段式、連軋式及雙鋼帶式輥，專門用于電極片成型。這些設(shè)備不僅提升了生產(chǎn)效率，同時(shí)也保障了產(chǎn)品的均一性和可靠性。
尤其是連軋式設(shè)備，通過采用輥筒表面作為載體，利用差速技術(shù)實(shí)現(xiàn)連續(xù)成膜、減薄及復(fù)合操作，避免了膜片在傳輸過程中承受過高的張力，從而有助于減少粘結(jié)劑使用比例。分段式輥則通過微張力控制系統(tǒng)，在不超過1N的微張力條件下，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定成膜收卷，并保證膜片的面密度一致性，雙鋼帶可以兼容粉料、團(tuán)料、塊狀料等多種形態(tài)下的成膜。
鋰負(fù)極成型設(shè)備的突破
在鋰負(fù)極成型設(shè)備方面，嘉拓智能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了15μm厚度的鋰金屬負(fù)極連續(xù)制備，并正在向10μm厚度研發(fā)。通過將厚鋰帶通過輥壓進(jìn)行減薄，同時(shí)采用離型膜保護(hù)，保證其能穩(wěn)定的按需求輥進(jìn)行轉(zhuǎn)移，然后與集流體進(jìn)行雙面預(yù)復(fù)合處理，最終通過一組輥壓裝置增強(qiáng)鋰帶與集流體間的結(jié)合強(qiáng)度。
為確保固態(tài)電池的安全性和穩(wěn)定性，嘉拓智能已在東莞松山湖建立了綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包含綜合粉體處理實(shí)驗(yàn)室、干法實(shí)驗(yàn)室、濕法實(shí)驗(yàn)室、固態(tài)實(shí)驗(yàn)室及全面的綜合檢測實(shí)驗(yàn)室。通過這一平臺(tái)的系統(tǒng)化研究，將有效攻克固態(tài)電池從研發(fā)到市場應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)障礙，進(jìn)而促進(jìn)固態(tài)電池行業(yè)的革新與發(fā)展。
隨著全球?qū)τ谛履茉吹男枨笕找嬖鲩L，固態(tài)電池以其卓越的性能和安全性，勢必將成為未來電動(dòng)汽車的首選方案。固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展，不僅是電池行業(yè)的一次革命，更是新能源汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要基石。作為固態(tài)電池技術(shù)的先行者，嘉拓智能將不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，與合作伙伴共同迎接這一充滿機(jī)遇的新紀(jì)元。
