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锂离子电池厚电极现存核心技术领域
发布时间:2026-01-17   浏览次数:136

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 锂电池厚电极二次加工技术,核心目标是解决极片增厚以提升能量密度过程中,伴随的易开裂、电解液浸润不足及离子传输受阻等关键瓶颈问题。(主要针对厚电极)


一、厚电极现存核心技术痛点


1、传输效率受限:

  极片厚度增加会使锂离子固相传输路径显著延长,直接导致电池内阻攀升,进而造成倍率性能(快充能力)与功率密度同步下滑。


2、结构稳定性挑战:

  在干燥与辊压工艺环节,厚涂层内部易形成显著应力累积,极易诱发裂纹、分层或剥离等缺陷,破坏极片结构完整性及电子导电网络连续性。


3、电解液浸润难题:

  厚电极孔隙体系更趋深邃复杂,电解液难以实现均匀充分浸润,不仅降低活性物质利用率,还会加剧副反应发生,最终影响电池循环寿命与安全性能。


二、厚电极二次加工技术主流技术路径


1、梯度孔结构构建:

  通过分层涂布不同粒径活性物质,构建表-里孔隙梯度分布结构(表层孔隙大、底层孔隙小)。表层大孔结构可加速电解液渗透速率,底层致密小孔则能提供充足反应界面,最终形成高效离子传输网络,降低整体传输迂曲度。


2、垂直孔道制备:

  采用激光刻蚀、模板法等工艺在极片上构筑垂直贯通孔道。这类孔道可为锂离子提供短程直连传输路径,显著提升电池倍率性能。


3、结构化热压工艺:

  采用带凹点的专用压辊实施结构化辊压。该工艺可在保障极片压实密度的前提下,预留合理膨胀空间,有效减轻循环过程中的结构破损。


4、表面活化与造孔处理:

  包括超快闪光烧结(瞬时高温处理)、化学刻蚀等技术。瞬时处理可在极片表面及内部形成丰富孔隙结构,大幅提升电解液润湿性,同时优化界面离子传输效率。


  当前针对厚电极性能改善的技术方向多元,主要涵盖双层涂布技术、干法电极技术、二次加工技术、结构化造孔技术及闪蒸活化技术等。其中,双层涂布、干法电极及人工造孔等关键技术已取得突破性进展,为厚电极在高能量密度电池中的规模化应用奠定了基础。