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摘要：華彩科技瞄準半固態(tài)、全固態(tài)、干法電極等熱門賽道，積極布局。獨立研發(fā)了多種工藝專項設(shè)備，聯(lián)合多個行業(yè)頭部客戶共同研發(fā)驗證，可實現(xiàn)小于2% PTFE含量的石墨負極，及NCM正極配方的纖維化;能夠顯著提升纖維化物料內(nèi)部活性物質(zhì)、SP及纖維拉絲包覆的均勻性;干法工藝極片張力可達0.5MPa以上;以及350mm幅寬的自支撐膜中試規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。

圖片來源：華彩科技

在全固態(tài)電池的生產(chǎn)過程中，極片和固態(tài)電解質(zhì)膜的制造技術(shù)占據(jù)著核心地位。這些工藝的差異會直接影響到固態(tài)電解質(zhì)膜的一致性和電導(dǎo)率。針對這一挑戰(zhàn)，華彩科技專注于開發(fā)“節(jié)能環(huán)保、成本效益高、性能優(yōu)異 ”的干法電極自支撐膜制備技術(shù)，獨立研發(fā)了干法電極生產(chǎn)設(shè)備，集成了多套公司自研的系統(tǒng)，從而顯著提高了薄膜的質(zhì)量和離子傳輸效率，自動化的生產(chǎn)流程確保高質(zhì)量電池的穩(wěn)定輸出，實現(xiàn)成本降低與效率提升。

技術(shù)創(chuàng)新的亮點

華彩科技干法制備自支撐膜技術(shù)通過自研設(shè)備對粘結(jié)劑纖維化處理，同時將活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑緊密粘結(jié)形成分散均勻度高、支撐膜密度大、導(dǎo)電性好、容量高的自支撐膜。干法勻漿在提高電極性能、提升生產(chǎn)效率、增強材料性能、優(yōu)化漿料特性、降低生產(chǎn)成本、增強電池安全性以及提升產(chǎn)品質(zhì)量等方面具有顯著優(yōu)勢。

華彩科技制備的干法電極自支撐膜韌性好，抗拉伸強度高，大大提高了電極的穩(wěn)定性。此外，干法電極自支撐膜技術(shù)的成功應(yīng)用，有效提升了電池的整體性能，為電池高安全、高能量密度鋪平了道路。

干電極與下一代電池更適配

1.固態(tài)電池&干電極：

干法勻漿在前期不依賴于大量溶劑進行混合，與固態(tài)電池設(shè)計理念類似。在干法技術(shù)的賦能下，固態(tài)電池的極片制造過程可以實現(xiàn)完全干燥，消除了濕法工藝烘干后，溶劑分子的殘留問題。此外，利用粘接劑的原纖化作用制造固體電解質(zhì)膜，能提升固態(tài)電池性能，其優(yōu)勢如下：

● 孔隙率更低，提高離子導(dǎo)電率

● 活性物質(zhì)和粘接劑干混成膜，無需烘干制造成本更低

● 壓實密度更高，更有利于解決固固界面問題

2.預(yù)鋰化&干電極：

不用考慮預(yù)鋰材料與溶劑的兼容性，降低預(yù)鋰化難度。預(yù)鋰策略更偏好干燥的電極生產(chǎn)環(huán)境，濕法下，溶劑會與預(yù)鋰添加劑產(chǎn)生副反應(yīng)，消耗活性鋰，增加電池阻抗，削弱預(yù)鋰效果，干法無需溶劑，干燥的生產(chǎn)環(huán)境更適配預(yù)鋰化策略的需求。

華彩干法電極解決方案

華彩科技瞄準半固態(tài)、全固態(tài)、干法電極等熱門賽道，積極布局。獨立研發(fā)了多種工藝專項設(shè)備，聯(lián)合多個行業(yè)頭部客戶共同研發(fā)驗證，可實現(xiàn)小于2% PTFE含量的石墨負極，及NCM正極配方的纖維化;能夠顯著提升纖維化物料內(nèi)部活性物質(zhì)、SP及纖維拉絲包覆的均勻性;干法工藝極片張力可達0.5MPa以上;以及350mm幅寬的自支撐膜中試規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。

● 雙螺桿擠出工藝得到的自支撐膜，通過合理搭配分散段的螺桿，纖維化更均勻、有序

● 相對氣流粉碎、高速包覆機等，雙螺桿擠出工藝得到的自支撐膜粒徑分布更均勻，有效降低了原料晶體結(jié)構(gòu)的破壞程度

● 相對差速輥壓成膜，雙螺桿擠出工藝成膜孔隙率更低，壓實密度更高，離子電導(dǎo)率呈數(shù)量級提升

石墨負極2%PTFE含量自支撐膜截面SEM

客戶F配方 客戶B配方

811NCM正極2%PTFE含量自支撐膜截面SEM

華彩超高固含電極解決方案

通過雙螺桿擠出機，可實現(xiàn)<2%粘結(jié)劑含量、>80%固含量LFP、NCM正極的自支撐電極膜連續(xù)化擠出;獨特的冷卻模頭設(shè)計，可保證出料面密度誤差<±1.2%;極片張力可達0.5MPa以上。

● 經(jīng)過雙螺桿擠出機連續(xù)成膜，可觀測到致密的纖維化

● 根據(jù)粘結(jié)劑配比不同，二次減薄100μm自支撐膜平均線拉伸力>30N/m

● 與集流體復(fù)合后，NCM壓實密度>4.0g/cm3，LFP壓實密度>3.2g/cm3

80%固含量LFP雙螺桿擠出膜截面

80%固含量LFP正極連續(xù)成膜

華彩干電極&超高固含雙螺桿擠出機設(shè)備優(yōu)點

● 產(chǎn)能約為5-10kg/Hr，專門為實驗設(shè)計

● 提供超過10000 1/s的超高剪切率

● 可滿足80Bar的內(nèi)部擠出壓力

● 精準的溫度控制，每節(jié)腔體可實現(xiàn)200°C以內(nèi)精準控制

● 精準控溫冷卻模頭，可實現(xiàn)500μm以內(nèi)厚度電極膜生產(chǎn)

● 物料擠出后實現(xiàn)平流狀態(tài)，保證拉絲的均勻性和有序性

● 雙螺桿主機可變長徑比，針對不同配方靈活性更強

影響深遠展望未來

華彩科技干法電極自支撐膜技術(shù)的驗證成功，助力全固態(tài)電池電極制造。在未來，這種技術(shù)的應(yīng)用將極大促進電動車、儲能系統(tǒng)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動綠色能源和可持續(xù)發(fā)展事業(yè)向前邁進。

站在新的起點上，華彩科技將繼續(xù)秉承創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的理念，深耕技術(shù)研發(fā)，優(yōu)化產(chǎn)品服務(wù)，與行業(yè)伙伴共同探索干法電極技術(shù)更廣闊的應(yīng)用空間。華彩科技相信，通過持續(xù)的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)升級，未來的鋰電池將更加安全、高效、環(huán)保，為實現(xiàn)全球綠色能源轉(zhuǎn)型貢獻華彩力量。