德国MIXACO作为全球唯一具备干法电极量产混合机应用案例的企业，与道金智能携手打造的干法电极混合测试实验室，即将于2024年8月1日在江苏常州开启运营。
同时已有多年干法电极的研发和产业化经验的知名工程师们，也将参与测试实验室干法电极全工艺流程的战略合作，共同致力于干法电极全工艺流程的开发与优化。这一合作将涵盖从研发、测试到量产的全流程，为合作伙伴们干法电极的研发与量产提供坚实的基础。打造一个集创新、效率与可持续性于一体的干法电极产业新生态。
干法电极工艺
绿色能源新纪元
干法电极技术是一项革命性创新工艺，通过物理混合形成自支撑薄膜，同时干法电极技术通过无溶剂化电极制造，节约了成本并提升了性能，避免了有害物质使用，是一种环境友好的绿色工艺。为电池材料正极、负极、固态电解质开辟了新的制造途径！
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无混合 不干法
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干法电极的前道混合工艺对干法电极成膜以及电化学性能的影响至关重要，此步骤不仅关系到干法电极的粘结剂纳米纤维丝的均匀形成、影响干法膜的机械强度，也对导电剂的均匀分散、有效降低电极的内阻起着重要作用；同时，前道混合设备的生产效率往往决定了干法成膜工艺的整体效率以及时间成本。设备的温度控制、强度控制以及速度控制对干法电极膜的微观结构的一致性起着决定性的作用，后道的连续辊压技术则保证了干法电极膜生产的厚度均匀性和连续化生产效率。因此，工艺前端的原材料混合以及纤维化程度，决定了干法电极膜的最终电化学性能和生产成本。
解决方案在哪里？
干法工艺是将活性颗粒和导电剂进行干混均匀后加入粘接剂，在粘接剂原纤化作用下形成自支撑膜，最后辊压覆盖在集流体表面。
你是否在干法电极制作过程遇到
1. 活性材料与导电剂分散不均匀？
2. 粘结剂纤维化不完整？
3. 活性材料破碎剥离失活？
Solution在这里
解答尽在道金智能 & 德国MIXACO干法电极混合测试实验室。
MIXACO作为全球唯一成功交付量产用干法电极混合机的企业，已积累了丰富的干法电极产业化经验。
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干法电极工艺经验
配料—输送—混合—辊轧成膜—切边—集流体复合—收卷
完美混合的高质量解决方案
与干法电极连续制备技术相比，传统的湿法电极制备技术除了电极活性材料、导电剂和粘合剂还需加入大量溶剂，因此还需使用较高温度对其进行长时间干燥处理，将溶剂从电极中去除。这意味湿法电极技术工序更长，而且有额外的生产成本，而采用干法成膜工艺可以生产出总成本更低的电芯单体。然而干法电极连续成膜技术对于活性电极膜的强度要求较高，该技术属于市场热点需求领域。由于其本身是利用纳米工艺在微观尺度将电极活性材料与导电粘结剂共筑成纳米导电纤维网络，因此具有良好的机械性能，如强度和韧性，优异的导电性能，以及更好的可靠性稳定性。
图片来源宝晟能源
磷酸铁锂干法纳米导电纤维网络结构
本实验室使用特有分散技术，不仅降低干法电极粘结剂的使用量，而且形成的纳米纤维丝结构均匀，纤维拉丝率高，无结块团聚以及未拉丝的现象，因此降低粘结使用量，成膜强度可达到拉伸强度3MPa以上，使用的特有分散工艺和设备可以将一维导电材料如碳纳米管均匀分散，每一根都拉伸开来，大幅提高了膜电极的导电性能。该工艺更可以达到活性材料百分之百的回收再利用。使用干法成膜工艺制作的电极材料纯度高，压实密度高，导电性能好，电极厚度均匀，其质地也更为致密。
图片来源宝晟能源
固态电解质材料的干法纳米导电纤维网络，同一显微位置在经过高能电子束照射后，除去粘结剂纤维丝后所剩下的碳纳米管结构分散均匀，无团聚现象，相比于湿法工艺分散更为均匀。
使用不同种类的无氟粘结剂仍然可以做到纤维化均匀，形成纳米纤维网络。
图片来源宝晟能源
无氟粘结剂纤维化后的纳米纤维结构
新型电极膜材料与集流体的复合技术
该方法可以提升干法电极与集流体的结合力和导电性，从而降低了电极内阻，并且在高循环状态下仍然能与集流体紧密结合。该方法工艺简单，成本低廉但是对电池电极性能的提升至关重要，其结合力高于同类产品2-3倍。
电极与集流体的复合在电池制作过程中起着至关重要的作用，其结合的好坏影响着储能器件的比容量、循环稳定性和功率特性。仅仅是依靠物理方法增加结合力，在后期充放电循环过程中仍不可避免活性电极材料与集流体脱落的问题。本实验室使用特有方法在纳米尺度对活性电极膜与普通箔材进行复合，特有的纳米导电涂层可以在电极与集流体之间成键，利用化学方法复合，保证了干法电极与集流体间的导电性和强结合力，降低二者之间的接触电阻，抑制活性物质的脱落，同时也保障了干法电极的循环性能。
图片来源宝晟能源
干法电极用表面处理功能性集流体
干法电极技术的优势
降低成本
干法电极技术节省了溶剂的使用以及涂布过程中的干燥、回收和设备占地面积的成本，也减少了对环境的影响。根据特斯拉的测算，未来全部采用干法电极的4680电池，总的目标是制造成本下降56%。
提升电极均匀性
干法电极技术在混合过程中不会使用溶剂，因此可以实现电极材料各组分的均匀分布，避免因溶剂蒸发引起的电极分层。
增大电极活性物质载量
干法电极技术可以轻松控制电极厚度和厚电极的均匀性，不会产生裂纹，在制备厚电极方面具有独特的优势，适于超高载量电极的制备。
适配硫化物固态电解质
干法电极技术避免使用有机/极性溶剂，在制备过程中只需极少量的粘合剂，特别适用于制备硫化物全固态电池。由于不会使用与硫化物固态电解质发生反应的溶剂，因此干法工艺有助于更好地制备硫化物固态电解质膜并保持其高离子电导率。
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展望未来
共创干法电极新篇章
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德国MIXACO中国测试中心牵手全国新能源精英团队，将推动中国干法电极发展走向新高度。当前，测试中心已经接受了来自全国三十多家顶级团队的测试预约，我们将积极配合好客户的每一次创新。未来，我们将继续秉承创新驱动的发展理念，不断提升技术水平，致力于为全球新能源产业的发展贡献更多力量。
让我们共同期待道金智能与MIXACO在这一领域为大家带来更多的突破与成就！共同迎接干法电极技术的新篇章。
