(圖源：KIT官網(wǎng))

據(jù)外媒報(bào)道，卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的研究團(tuán)隊(duì)，采用新的涂層工藝，以創(chuàng)紀(jì)錄的速度生產(chǎn)鋰離子電池電極。同時(shí)，新工藝提高了電極質(zhì)量，并降低生產(chǎn)成本。

生產(chǎn)電池電極時(shí)，電極材料以薄膏體的形式，在銅箔或鋁箔上涂成矩形。矩形旁邊是無(wú)涂層箔片，這是傳導(dǎo)電流的必要條件。為了生產(chǎn)這些型材，涂裝過(guò)程必須反復(fù)中斷并重新啟動(dòng)。在極快的生產(chǎn)速度下，如何使材料不涂到矩形邊緣外，是很大的挑戰(zhàn)。對(duì)電極涂層來(lái)說(shuō)，精準(zhǔn)度是關(guān)鍵，即使是很小的生產(chǎn)誤差，也會(huì)導(dǎo)致電池?zé)o法使用。KIT的WilhelmSchabel教授說(shuō):“由于產(chǎn)量低、廢品率高，目前的鋰離子電池價(jià)格遠(yuǎn)高于實(shí)際價(jià)值?！?/p>

Schabel研究組的博士生RalfDiehm的研究，現(xiàn)已取得決定性進(jìn)展。他對(duì)生產(chǎn)電極材料用的噴嘴進(jìn)行優(yōu)化，為其配備振動(dòng)膜，以周期性停止并重新啟動(dòng)膏體涂層應(yīng)用。Diehm說(shuō):“這種薄膜比機(jī)械閥門輕得多，反應(yīng)速度非?？?，從而極大提高生產(chǎn)速度。以前，制造工藝的速度僅為每分鐘30到40米。采用新技術(shù)后，電極涂層可以達(dá)到每分鐘150米?！霸陔姌O生產(chǎn)中，減少機(jī)械部件，不僅可以加快生產(chǎn)速度，還具有進(jìn)一步的優(yōu)勢(shì)：振動(dòng)膜的控制比機(jī)械閥精確得多，可以提高生產(chǎn)質(zhì)量，降低廢品率。

philipScharfer博士和Schabel教授研究這一課題已有數(shù)年。他解釋說(shuō)，為了使電池生產(chǎn)從更快的電極涂層中獲益，生產(chǎn)過(guò)程還必須在其他地方進(jìn)行調(diào)整。“涂層更快，干燥時(shí)間要更短。否則，烘干機(jī)部分及整個(gè)系統(tǒng)就必須相應(yīng)地?cái)U(kuò)大?！癒IT對(duì)不同干燥條件進(jìn)行基礎(chǔ)研究，優(yōu)化干燥過(guò)程，在保持電極性能的前提下，將干燥時(shí)間縮短了約40%。

這項(xiàng)技術(shù)大大降低了電池生產(chǎn)成本，有助于滿足日益上升的電動(dòng)出行需求，現(xiàn)將從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)到工業(yè)生產(chǎn)。未來(lái)，KIT將與烏爾姆大學(xué)（UlmUniversity）合作開發(fā)電池。