双面同时涂布方案赋能钠电量产

负极材料被行业认为是制约钠电池产业化的关键环节。

硬碳作为现阶段钠电负极的主流材料，其制备仍面临诸多挑战。硬碳原料一般以椰壳、秸秆、木屑、动物组织等生物质路线为主，一致性较差；此外，硬碳的生产工艺适配性差，不同原材料需要不同的工艺适配。

更进一步，涂布作为电池制造的前段工序，负极材料的涂布工艺影响着钠电池的量产及性能呈现。具体来看，钠电负极涂布的难点主要表现为涂布不均匀、表面凹坑、干燥非常难、干燥不均、开裂、打皱、卷边、附着力差等。

4月24日，在主题为“钠电破晓，后浪可期”的2023高工钠电产业峰会上，中集海中技术总经理邓明能发表“钠电产业化破晓：涂布装备创新赋能量产落地”主题演讲。

邓明能表示，钠离子电池产业化痛点很多，从实验室的试产到量产还有一段路要走，其中最崎岖、最痛的点之一是负极涂布，尤其是负极涂布的干燥。

钠电池负极目前使用较多的是硬碳，其层间距大，孔隙多，涂布干燥非常难。锂电池负极涂布所遇到的所有问题在钠电池都进一步地放大，如干燥不均等。

从涂布技术角度出发，中集海中对涂布技术一直不断迭代，主要体现在两个方面：

一是高精密涂。2011年，中集海中首创全伺服张力控制系统，引入DDR马达牵引，COV≤0.5；2012年首创无背辊涂布技术，实现单层双面同时涂布；2015年，独创射流岛屿垫片技术，COV≤0.3；2016年，独创圆跳动≤0.5μm高精度涂辊技术，COV≤0.2。

二是高品质的干燥。2012年，中集海中首创全悬浮烘箱，单层双面同时涂布成功量产；2014年独创定量蒸发技术，涂布速度与烘箱长度比≥1.25；2016年，独创场效应加热技术和纵向平行风场技术，宽幅高速自平衡，干燥均匀、附着力强、无打皱、无开裂、无卷边。

钠电未来从1到GWh再到TWh的量产，必须考虑效率、良率等综合成本的问题。对此，邓明能表示场效应加热和单层双面同时涂布方案可有效赋能钠电大规模量产。

邓明能指出，单层单面涂布方式下，空气加热的横向积分风场会造成十分严重的卷边、干燥不均、打皱、开裂、脱碳等问题。而中集海中的单层双面同时涂布方案，采用了纵向平行风场的场效应加热，可以保障A、B面同时涂布，同时干燥，且干燥均匀，无开裂、无打皱、无卷边、附着力强。

不仅如此，中集海中纵向平行风场技术，采用外吹式压力场结构，风吹到极片后会在极片的走带方向形成压力场，但在极片宽度方向不会发生相互干涉或影响，能够很好的自适应极片宽度、涂布速度或重量的变化，干燥效率高，免调节。

对此，高工储能认为，钠电量产可以摸着锂电量产的石头过河，同时也要基于钠电产线的特性去逐一击破各中细节难点。

钠离子电池将随着商业化落地的全面铺开实现规模化量产，中集海中将通过场效应加热+纵向平行风场干燥的新型双面同时涂布方案，负极不添加碳酸乙烯酯（EC），风嘴不用贴胶带，解决钠电涂布品质痛点，同时降低其制造成本，环保安全。

纵观中集海中的发展历程，专注锂电设备研发22年，曾其多极耳模切机助力方形铝壳动力电池从0到1；全伺服张力控制挤压涂布机助力锂电产业从1迈向TWh时代。未来，钠电池大规模量产征途上，离不开具有大量锂电设备研发技术沉淀的设备企业的支持与助力。

审核编辑：刘清