固态电池制造设备与最先进锂离子液态电池制造设备相似度20%-60%
思瀚产业研究院    2025-02-01

1、传统锂离子液态电池制备流程

传统锂离子液态电池流程涵盖制造、装配、成品三个步骤。具体说来，制造过程是将正/负极材料与粘结剂、导电剂等溶剂按照一定比例混合均匀涂抹在铝/铜箔上，并通过辊压形成正/负极片，再将正极片、负极片、隔膜经卷绕制成卷芯，最后经平压、烘烤、注液、封装、化成、分容等工序制成成品电池，主要涉及的工艺包括：

匀浆工艺：锂离子电池匀浆工序是将浆料中的导电剂粉体、高分子碳粘结剂、正负极活性材料（石墨粉体、钴酸锂粉体）等组分进行充分搅拌，去除浆料中残留的气体，从而形成稳定悬浊液的工艺过程，是前段电极制造的基础，其工艺品质直接决定了后续工艺的开展，设备选择方面主要采用球磨搅拌机、行星式搅拌机、静态搅拌机。

涂布工艺：将正负极活性材料物质的悬浊液浆料均匀涂布于铝箔或铜箔片幅上的过程。其具体又包括剪切涂布、湿润流平两个工序，浆料通过剪切涂布工序在机械剪切应力的作用下涂于片幅表面，进一步由流平工序使浆料在片幅表面张力的作用下将涂膜表面变得平整而光滑。目前涂布方法众多，如狭缝挤压式涂布喷涂式涂布、电泳沉积式涂布、3D 打印式涂布等，其中狭缝挤压式涂布为工业实践中最广泛使用的一种涂布方法。

烘干工艺：去除将涂布好的正负极片以一定的烘干速度去除湿涂层中的溶剂，使液态浆料经烘干后表面固化形成多孔、多组分涂层结构，一般采用烘道式烘干方式，以空气作为热载体，利用对流加热涂层，使涂层中水分或其他溶剂气化并被空气带走。

辊压工艺：极片在涂布、干燥完成后，活物质与集流体箔片的剥离强度很低，此时需要对其进行辊压，增强活物质与箔片的粘接强度，以防在电解液浸泡、电池使用过程中剥落，并提高锂离子电池的容量和能量密度，同时活物质内部空隙率降低，可以降低锂离子电池的内阻，改善锂电池的循环寿命等等,最终获得符合设计要求的极片。

分切工艺：将连续的极片材料按照预定的尺寸进行切割，形成具有统一规格的极片，以供后续的电池组装使用。➢ 卷绕工艺：将正极片、负极片和隔膜通过特定的设备和工艺卷绕成电芯的过程。

注液工艺：在电池有限的内部容腔内，通过一定的工艺方式把电解液注入容腔内，一部分电解液浸润到电芯内部，另外一部分占据未被充填的空间，导通正负极之间离子，担当锂离子传输介质的作用。

化成分容工艺：通过特定充放电方式以激活内部物质，再进行组配的过程。

2、固态电池制备流程 —— 与液态差异大，可复用率不高

在干法电极以及固态电解质等技术的引入下，固态电池制造设备较传统锂离子液态电池变化较大。11月21日在深圳举办的2024高工锂电年会固态电池论坛上，利元亨固态电池技术总监卢其辉表示，全固态电池制造过程相对液态电池主要区别在于，全固态电池增加了干法混合、干法涂布、无隔膜叠片、高压化成分容等工序，删减了注液部分。根据《 Solid-State Battery Roadmap 2035+》报告，固态电池制造设备与目前最先进的锂离子液态电池制造设备相似度仅20%-60%。

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