动力电池产业正经历从“量变”到“质变”的关键跃迁期。在这场动力电池能量密度突破400Wh/kg的行业攻坚战中,受涂布环节“高固含”“节能降耗”“工艺连续性”等要求影响,传统常温极片涂布工艺及设备,成为制约电池性能和制造的“短板”。
当前,高固含浆料涂布工艺正面临重重挑战:浆料流动性与覆盖均匀性难以平衡,以及浆料热稳定性与工艺精度难以把控。因此,行业亟需一套既能提升浆料流动性,又能实现精准控温的革新解决方案。
这不仅是工艺参数的调整问题,更关乎电池能量密度提升与制造成本控制的战略平衡,头部电池企业均在积极布局新型涂布技术,以期在下一代高比能电池产业化竞赛中占据先发优势。
针对上述行业痛点,在CIBF2025展会期间,作为涂布龙头企业,曼恩斯特正式发布其高温涂布系统解决方案。
据介绍,该高温涂布系统以恒温工艺为核心,通过精准控温,可以为浆料提供热稳定环境,在提高高固含浆料流动性的同时,确保涂布过程中浆料的流动性保持一致,以科学控温赋能浆料稳定性。
业界人士指出,高温涂布系统的创新价值在于,其构建了高固含浆料特性验证、工艺参数优化、设备温控节能的协同闭环,为行业提供了破局高比能电池制造瓶颈的设备及技术范式。
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曼恩斯特高温涂布系统亮点
业界周知,高比能锂电池极片涂布环节面临的五大行业痛点亟待解决:高固含浆料流动性差,涂布时浆料纵向、横向温度不稳定,温度控制精度低,涂布均一性差,以及极片能量密度不够高。
曼恩斯特向电池中国介绍,其研发的高温涂布系统,通过高温工艺优化电池制造,加速粘结剂的溶解,可以提升浆料流动性及涂层均匀性;加快溶剂的挥发,可以缩短干燥时间,并降低能耗;同时,强化活性物质与粘结剂的结合,从而实现高效、节能、稳定的动力电池生产。
具体来看,“高温”是曼恩斯特这款涂布系统的一大亮点。
需要提及的是,在工艺流程方面,匀浆-涂布-高温烘烤工序的温度断层,正造成明显的能量浪费和效率损失。
当前,行业普遍采用60-80℃高温匀浆工艺,以提升浆料分散性,却需强制降温至30℃以下才能进行传统涂布,随后在烘烤环节温度又骤升至100℃以上,这种冷热转换过程,不仅消耗大量冷却能耗,更导致浆料流变性容易二次波动。
在工艺升级方面,高固含浆料因黏度大、流动性差,导致管道压力激增,而现有的传统涂布方式通常只针对固含量不高的常温浆料运用,而针对高固含浆料则难以实现均匀覆盖。
据介绍,曼恩斯特高温涂布系统省去了匀浆到涂布的降温工序,其能量利用率高,可以使能耗降低15%;同时,高温可以提升高固含浆料的流动性、均匀性,并降低烘干难度,提高生产效率。
再者,曼恩斯特“精准控温技术”与其高温涂布系统相得益彰。
涂布时,如果温度控制精度不足,易引发浆料面密度横向与纵向波动,导致均一性差、面密度高偏差等问题;同时,热敏感材料易因温度失控发生分解或变性,将直接影响成品良率。
据介绍,曼恩斯特高温涂布系统,采用氧化锆陶瓷模头,其耐磨、刚性好;内置多温控传感器,确保精准控温,且热变形小;碳化硅背辊以油导热,均匀控温,其高精度保证基材平整;其自加热功能升温快,满足高温工艺需求。
通过精准控温,该系统可以使高固含浆料保持更好的流动性和稳定性,从而显著提升高比能电池极片涂布质量。
整体看,该系统能够实现:提升浆料流动性、提高制浆热能回收利用率、节能增效,连续制浆和涂布,以及减少设备占地面积和维护工作,从而显著提升高比能电池生产效率和产品质量。
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高温涂布系统价值凸显
可以看到,曼恩斯特高温涂布系统的技术创新直击行业痛点。在电池中国看来,其核心突破主要体现在以下三个方面:
其一,实现工艺链温度协同。
通过取消匀浆-涂布环节的强制降温,经高温涂布系统涂布后,直接匹配后续高温烘烤环节,在节能降耗,减少浆料因温度骤变而导致二次波动等方面实现升级。
其二,提高设备对高固含浆料适应性。
高温环境可以降低高固含浆料粘度,显著提升其流动性,同时,精准控温技术进一步确保浆料纵向、横向均一性,从而以高温涂布系统,解决传统涂布因管道压力激增,而导致的高固含浆料覆盖不均的问题。
其三,材料界面优化。
高温可以加速粘结剂溶解和溶剂挥发,强化活性物质与粘结剂结合力,从而使极片孔隙率更合理,提升电池能量密度和倍率性能。
这不仅有助于液态锂电池提高能量密度,而且,在固态电池快速发展的趋势下,这类设备系统也可以改善固态电池的界面问题。
此外,高温涂布系统还在重塑电池产业生态:高比能电池正加速向高镍等高性能材料体系迁移,高温工艺设备有助于突破当前浆料固含量“临界点”,为电池提高能量密度提供工艺支撑。
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“高固含”“固态化”成设备领域重要趋势
目前,“高固含”“固态化”已成为电池重要发展趋势,相关设备也成为CIBF2025上业界关注的热点。
除了高温涂布系统,曼恩斯特此次还展示了其固态电池极片制造解决方案,以及陶瓷模头、前段制浆设备、干法电极设备等产品矩阵,并介绍了其在前沿技术上的探索。
其中,固态电池极片制造解决方案在干法工艺关键环节,被其进行了创新和优化。据介绍,曼恩斯特以陶瓷双螺杆纤维化、预成膜机构、14 辊双面成膜以及狭缝涂布与砂磨机处理等技术,提升了自身在固态电池规模化生产中的效能优势与交付能力。
同时,曼恩斯特在CIBF2025上的展示,强化了其从单一设备商,向电池前段设备解决方案提供商的战略转型,以及从液态到固态电池,其未来的业务布局和技术领先性。
随着“高固含”“固态化”电池逐步量产,曼恩斯特这类对“工艺-材料-设备”耦合创新具备深度理解的设备企业,或将持续助力高比能锂电池加快产线升级及量产进程。


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