青岛富锐德搅拌球磨——干法工艺干磨固态电解质

技术文章

1.1 固态电池核心工艺：制备正负极片、电解质膜是关键

前道制片是锂电池制造流程中的承上启下环节，直接决定性能表现与产线稳定性。在传统锂电池制造中，前道制片环节主要指正负极片的成型过程，即通过浆料制备、涂布、烘干、压实等工艺，将活性物质均匀涂布于金属集流体上，形成具备电化学功能的极片。该环节是电池制造流程中的承上启下部分，直接决定成品电芯的能量密度、倍率性能与循环寿命，也对产线运行稳定性与后段工序良率产生关键影响。

全固态电池由于结构变化，前道制片除传统正负极片外，还需制备固态电解质膜，工艺难度与关键性显著提升。全固态电池不再使用液态电解液，而以固态电解质膜承担离子传导功能。液态电池常用电解质为有机溶剂+锂盐体系，如LiPF₆ 碳酸酯电解液；固态体系则主要采用氧化物（如LLZO）、硫化物（如LGPS）或高分子材料（如PEO基）等。由于电解质形态由液态转为固态，缺乏流动性与自适应性，浆料分散、涂布均匀、厚度控制、界面贴合等环节均更易产生缺陷；同时，固态材料体系间物理化学性质差异大，复合结构复杂，工艺窗口窄，稳定性与良率控制难度显著高于液态体系。

锂电池主要由正负极片和电解质膜/液组成

相比液态电池，全固态电池以固态电解质替代液态系统，需额外制备固态电解质膜

2.1 干法、湿法均可制备固态电池，干法有望成为主流

固态电池前道制片工艺分为干法和湿法。①湿法工艺：仍采用溶剂体系，将电极/电解质材料与粘结剂混合成浆料后进行涂布，再通过烘干完成成膜。②干法工艺：则取消了溶剂使用与烘干步骤，更依赖高剪切干混与纤维化设备实现材料均匀分散与预成型，并通过多辊压实方式直接完成成膜过程。

湿法仍是固态电池产线的主要选择，干法凭借成本、工艺与材料适配等综合优势，正逐步成为下一代固态电池前道工艺的主流方向。

①湿法工艺：成熟度高、涂布均匀性好，与液态产线适配性强；但其依赖大量有机溶剂与高温烘干，能耗较高，流程较长，对厚电极及水敏性材料支持有限。

②干法工艺：相较之下，干法工艺采用无溶剂制程，省去了溶剂处理与烘干步骤，仅通过机械方式实现颗粒粘结成膜，可显著降低能耗与制造成本，提升材料利用率，同时具备更好的环保性与对水敏体系的兼容性。干法制片凭借其工艺优势，正逐步成为下一代电池前道工艺的主流方向。

固态电池可根据成本&材料适配性&性能要求分别选择湿法或干法工艺，干湿法工艺湿法核心区别在成膜工艺不同

青岛富锐德搅拌球磨FG30

FG系列搅拌球磨可以在分批或连续模式下操作运行。该系列设备适用于较难研磨的材料，如金属粉末、金属碳化物和玻璃熔块等。FG系列使用的磨介尺寸通常为5-10mm，进料尺寸可粗至1-2厘米。如果以分批方式操作，最终产品的出料粒度可以达到2-3微米。

2.2 干法工艺在能耗、结构稳定性与材料兼容性上更具优势

相较于湿法工艺，干法工艺在能耗、成本、结构性能与材料适配性等方面具备显著优势，正逐步成为固态电池前道制片的关键方向。①工艺流程更简洁，制造效率更高。干法工艺取消了溶剂配制、烘干与回收等流程，整体流程缩短为5步以内，生产节拍提升明显，产线更紧凑。②能耗与制造成本显著降低，环保优势突出。干法免除烘干与挥发性有机化合物（VOC）溶剂回收系统，单位电芯制造能耗可降低约38–40%，碳排放减少，整体制造成本可下降10–20%。③结构更致密，支持厚极片与高能量密度设计。干法制备结构均匀、压实密度高，压实提升可达30%，可支持 >10 mAh/cm²面容量，实现300+ Wh/kg、目标500+ Wh/kg 的能量密度平台。④循环性能更优，界面稳定性更强。纤维化结构或颗粒压实形成稳定的骨架网络，材料间结合力强，有效降低活性物迁移风险，提升循环寿命；无溶剂残留避免副反应，显著降低界面阻抗。⑤材料兼容性更好，适配固态体系制造需求。干法制程无极性溶剂参与，更适配对水敏或溶剂敏感的锂金属、硅碳负极与硫化物、部分氧化物电解质，是实现高能固态电池的理想制备工艺。