新涂层工艺以创纪录速度生产锂离子电池电极

据外媒报道，卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究团队，采用新的涂层工艺，以创纪录的速度生产锂离子电池电极。同时，新工艺提高了电极质量，并降低生产成本。

生产电池电极时，电极材料以薄膏体的形式，在铜箔或铝箔上涂成矩形。矩形旁边是无涂层箔片，这是传导电流的必要条件。为了生产这些型材，涂装过程必须反复中断并重新启动。在极快的生产速度下，如何使材料不涂到矩形边缘外，是很大的挑战。对电极涂层来说，精准度是关键，即使是很小的生产误差，也会导致电池无法使用。KIT的Wilhelm Schabel教授说:“由于产量低、废品率高，目前的锂离子电池价格远高于实际价值。”

Schabel研究组的博士生Ralf Diehm的研究，现已取得决定性进展。他对生产电极材料用的喷嘴进行优化，为其配备振动膜，以周期性停止并重新启动膏体涂层应用。Diehm说:“这种薄膜比机械阀门轻得多，反应速度非常快，从而极大提高生产速度。以前，制造工艺的速度仅为每分钟30到40米。采用新技术后，电极涂层可以达到每分钟150米。“在电极生产中，减少机械部件，不仅可以加快生产速度，还具有进一步的优势：振动膜的控制比机械阀精确得多，可以提高生产质量，降低废品率。

Philip Scharfer博士和Schabel教授研究这一课题已有数年。他解释说，为了使电池生产从更快的电极涂层中获益，生产过程还必须在其他地方进行调整。“涂层更快，干燥时间需要更短。否则，烘干机部分及整个系统就必须相应地扩大。“KIT对不同干燥条件进行基础研究，优化干燥过程，在保持电极性能的前提下，将干燥时间缩短了约40%。

这项技术大大降低了电池生产成本，有助于满足日益增长的电动出行需求，现将从实验室转到工业生产。未来，KIT将与乌尔姆大学（Ulm University）合作开发电池。

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