利用干性电极涂层技术降低电池生产成本

其材料和光束技术研究所(IWS)研制出一种取代传统液态化学浆料、利用干性薄膜制备电池电极的技术,避免了因涂层干燥而造成的能源消耗,从而降低电池生产成本。

利用干性电极涂层技术降低电池生产成本
这就是涂有新型干性薄膜技术的电极外观。
通过Fraunhofer IWS工艺,可以在不使用有毒溶剂的情况下以中试规模生产电池电极。

目前锂离子电池电极生产通常采用湿化学法,首先将活性物、导电剂、粘结剂等配料打浆,并将之涂覆在金属集流体上,然后进行干燥、压实。由于溶剂往往价格较高同时带有毒性,需对生产工人采取保护措施,且干燥过程中耗电量明显,尤其在德国用电价格较高,电池成本难以下降。

相比之下,新型干性电极涂层技术可以有效解决这些问题:研究人员将活性物与粘合性聚合物相混合,并将这种干性混合物放入压延机中进行加工,其滚轮系统的剪切力可将聚合物中的整条分子链分离出来,这些“原纤维”像蜘蛛网一样连接到电极颗粒上,从而使电极材料稳定,产生柔性电极膜,之后再通过压延机将该约100微米厚的电极层直接压到铝箔上,形成电池电极。

该技术已在芬兰“BroadBit”电池公司展开试验,每分钟可持续涂层数米,拥有规模化生产潜力。研究人员表示,该技术可进一步运用到固态电池研发中,以解决固态电解质接触到溶剂后降低效能等问题。

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