电池极片制造:辊压工艺的毫米级战争

360影视 动漫周边 2025-04-25 14:42 2

摘要:120μm(传统厚度):相当于A4纸的1/8,但锂离子迁移路径长,限制快充能力;

动力电池的极片厚度,是续航与安全的终极博弈:

120μm(传统厚度):相当于A4纸的1/8,但锂离子迁移路径长,限制快充能力;

80μm(前沿目标):接近头发丝直径,却能提升15%能量密度,代价是“脆如薯片”。

宁德时代用800吨轧辊“压”出全球最薄极片(85μm),比亚迪则靠自研纳米涂层硬扛0.1mm临界点,这场“薄度战争”的胜负,可能决定未来5年电池江湖的座次。

图片来源:上海联净自动化科技有限公司

核心逻辑:通过轧辊对涂布后的极片施压,将活性材料压实到微米级孔隙。

碾压参数:压力值(600-1200MPa)、轧辊温度(80-120℃)、速度(60-100m/min);

性能命门:

压实密度每提升0.1g/cm³,电池容量增加5%;

厚度波动超±2μm,直接导致电池析锂、热失控。

行业暗战:

日立造出全球首台1200MPa轧机,但被宁德时代用AI动态调压技术反超——极片厚度公差压到±1.5μm,良率从88%飙至97%。

图片来源:上海联净自动化科技有限公司

宁德时代:暴力美学的极限

引入德国SMS集团定制轧机,轧制压力拉满800吨;

杀手锏:

激光测厚仪每秒扫描100次,实时调整轧辊间距;

极片表面粗糙度控制在Ra0.2μm(镜面级),减少锂枝晶生长。

代价:单台设备成本超3000万元,仅适合大规模量产。

比亚迪:材料学的弯道超车

放弃“死磕厚度”,转向纳米氧化铝涂层:

在85μm极片表面镀2μm涂层,抗撕裂强度提升40%;

兼容更便宜的400吨轧机,设备成本省60%;

商业化成果:刀片电池极片良率91%,成本比宁德时代低18%。

图片来源:上海联净自动化科技有限公司

干法电极(特斯拉专利):取消溶剂涂布,直接将粉末压到极片,厚度可减至70μm,但设备投资翻3倍;

图片来源:上海联净复合材料技术有限公司

复合铜箔:用4.5μm高分子材料替代传统铜箔(6μm),极片整体厚度突破75μm大关,但量产良率不足70%。

图片来源:上海联净复合材料技术有限公司

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行业预判:

2025年主流极片厚度将进入80-90μm区间;

但若固态电池量产,辊压工艺可能被“干法成型”技术取代。

图片来源:上海联净复合材料技术有限公司


当宁德时代的轧机以800吨压力砸向极片

当比亚迪的纳米涂层在显微镜下交织成网

这场毫米级战争的结局或许早已注定:

赢家不属于最强悍的轧机,而属于最懂“刚柔平衡”的玩家。
正如松下电池研究院院长所说:“极片薄一度,风险增十倍,但没人敢停下碾压的脚步。”

文章来源:电池最前线、上海联净自动化、上海联净复合材料技术


来源:联净电子

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