高能數(shù)造：引領(lǐng)固態(tài)電池智造新時(shí)代
全固態(tài)電池，因其超高比能、本征安全的優(yōu)勢(shì)，成為了突破傳統(tǒng)液態(tài)電池技術(shù)桎梏、開啟可持續(xù)能源高效運(yùn)用的 “金鑰匙”
高能數(shù)造（西安）技術(shù)有限公司自創(chuàng)立伊始，便以 “讓電池更高能·讓產(chǎn)品更高能” 為使命，致力于開發(fā)先進(jìn)的固態(tài)電池與干法電極產(chǎn)線整體制造解決方案，以前瞻的戰(zhàn)略眼光和深厚的技術(shù)底蘊(yùn)，獲得了全固態(tài)電池與干法電極智造領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)用戶的關(guān)注與認(rèn)可。
作為國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，高能數(shù)造現(xiàn)已獲得寧德時(shí)代、中國一汽、東風(fēng)汽車、中科固能、濰柴動(dòng)力等國內(nèi)頭部鋰電企業(yè)、新興固態(tài)電池企業(yè)及頭部新能源整車企業(yè)產(chǎn)線設(shè)備訂單，正穩(wěn)步踐行“賦能客戶實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池與干法電極產(chǎn)業(yè)化智能制造” 的產(chǎn)業(yè)承諾。
高能數(shù)造匯聚多方智慧，與國家石墨烯創(chuàng)新中心、中科固能、北京理工大學(xué)、西安交通大學(xué)聯(lián)合成了實(shí)驗(yàn)室，基于聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)新成果，我們能夠?yàn)槟繕?biāo)客戶提供涵蓋技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、產(chǎn)線搭建及后期技術(shù)支持的固態(tài)電池與干法電極產(chǎn)線整體解決方案。
其中，高能數(shù)造與國家石墨烯創(chuàng)新中心共建的固態(tài)電池3D打印工程技術(shù)中心，已建設(shè)完成方形鋁殼動(dòng)力電池試驗(yàn)線、軟包及圓柱電池試驗(yàn)線、固態(tài)電池3D打印試驗(yàn)線、石墨烯涂層集流體試驗(yàn)線等先進(jìn)智造產(chǎn)線，整體產(chǎn)線占地面積超過5900平方米，具備固態(tài)電池、先進(jìn)儲(chǔ)能電池、新型動(dòng)力電池、3C鋰電池、干法電極的測(cè)試分析、研發(fā)試制與小規(guī)模量產(chǎn)能力，可提供方形鋁殼電池（100Ah以上）、全極耳大圓柱電池（32140/4680/4695）、軟包電池（2-100Ah）、固態(tài)電池的制作和中試生產(chǎn)服務(wù)。
錨定核心賽道，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)革新
高能數(shù)造始終將目光聚焦于 “固態(tài)電池”與“干法電極”兩大核心領(lǐng)域，矢志打造全球領(lǐng)先的新能源智造生態(tài)，在智能制造產(chǎn)線整體解決方案的技術(shù)高地持續(xù)深耕。
在固態(tài)電池產(chǎn)線領(lǐng)域，高能數(shù)造精準(zhǔn)把握新能源企業(yè)從研發(fā)到量產(chǎn)過程中的痛點(diǎn)，憑借全固態(tài)電池一體化智造等核心技術(shù)，為客戶提供從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到規(guī)?；a(chǎn)的全鏈條智造裝備與整體產(chǎn)線解決方案。
全固態(tài)電芯一體化制備技術(shù)
高精度3D打印技術(shù)結(jié)合智能制造工藝，實(shí)現(xiàn)正極-電解質(zhì)-負(fù)極的連續(xù)疊層制造。改善正負(fù)極與電解質(zhì)間固固界面相容性，確保離子在正負(fù)極和電解質(zhì)間的有效傳輸。有效降低界面阻抗，提高電池循環(huán)穩(wěn)定性和充放電效率。
超薄復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)膜制備技術(shù)
高能數(shù)造高精度3D打?。ㄔ粚盈B）技術(shù)能夠解決雙層及多層濕法漿料的原位制備難題，將單層或多層電解質(zhì)原位連續(xù)打印在正/負(fù)極表面。有效改善正負(fù)極與電解質(zhì)間原本固固界面相容性差的問題，確保離子在正負(fù)極和電解質(zhì)間的有效傳輸，降低界面阻抗。
固態(tài)電池干濕結(jié)合制備技術(shù)
純干法制備固態(tài)電池時(shí)，固-固接觸的界面問題改善需要增加工藝步驟；純濕法制備固態(tài)電池又需要考慮正負(fù)極和電解質(zhì)間溶劑體系的選擇問題。
高能數(shù)造開發(fā)出干濕結(jié)合的制備工藝技術(shù)，可使用干法制備正負(fù)極，濕法打印電解質(zhì)，此工藝技術(shù)路線既能在電芯制備階段改善正負(fù)極與電解質(zhì)的界面問題，又能避免正負(fù)極和電解質(zhì)的溶劑選擇沖突。
硫化物全固態(tài)電池干濕結(jié)合制備技術(shù)
對(duì)于無法確定濕法硫化物鹵化物溶劑體系的客戶，高能數(shù)造開發(fā)了專門用于制備全固態(tài)電解質(zhì)膜的干法技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)各種電解質(zhì)膜的干法連續(xù)制備，省去了粘結(jié)劑和溶劑體系的開發(fā)工作，且能更好的發(fā)揮鹵化物與硫化物的高離子導(dǎo)。
對(duì)于已確定濕法硫化物和鹵化物溶劑體系的客戶，高能數(shù)造的高精度濕法3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大幅面，超薄的電解質(zhì)膜原位制備，改善正負(fù)極和電解質(zhì)層間的界面接觸，保證正負(fù)極與電解質(zhì)間的離子傳輸，降低界面阻抗，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
固態(tài)電池材料體系全適配
高能數(shù)造高精度濕法3D打印技術(shù)已實(shí)現(xiàn)超薄聚合物電解質(zhì)膜（10微米以下）、復(fù)合電解質(zhì)膜（20微米以下）以及硫化物電解質(zhì)膜（30微米以下）的打印制備。
高能數(shù)造干法電極技術(shù)已實(shí)現(xiàn)氧化物、鹵化物以及硫化物 電解質(zhì)膜的干法連續(xù)制備，提高生產(chǎn)效率的同時(shí)使得鹵化物、硫化物等高離子導(dǎo)電解質(zhì)材料的性能得以充分發(fā)揮。
鋰金屬負(fù)極制備技術(shù)
鋰金屬具有高達(dá) 3860mAh/g 的理論比容量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)鋰離子電池中常用的石墨負(fù)極材料（372mAh/g），這意味著在相同質(zhì)量的情況下，鋰金屬能夠存儲(chǔ)更多的電量，從而可以顯著提高電池的能量密度。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，鋰金屬由于本身機(jī)械強(qiáng)度差、易粘連等問題、極易出現(xiàn)破損、導(dǎo)致其應(yīng)用受到限制。高能數(shù)造針對(duì)鋰金屬的實(shí)際使用問題， 開發(fā)了鋰金屬負(fù)極成型機(jī)，通過設(shè)計(jì)自動(dòng)化流程及開發(fā)特 殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)，解決了以上難題，讓鋰金屬能在鋰離子電池產(chǎn)線中投入使用。
全固態(tài)電池致密化技術(shù)
在氧化物、鹵化物和硫化物體系干法全固態(tài)電池中，固-固界面相容性差的問題非常顯著，正負(fù)極與電解質(zhì)之間的不良的界面接觸無法確保離子在電極與電解質(zhì)之間的有效傳輸，可能造成空隙或物理剝離，導(dǎo)致電池循環(huán)的穩(wěn)定性差、充放電 效率降低。高能數(shù)造針對(duì)此問題開發(fā)了電池致密化技術(shù)，可有效改善正負(fù)極與電解質(zhì)間的界面接觸，解決上述問題。
固態(tài)電芯熱壓化成技術(shù)
全固態(tài)電池的固-固界面相容性差的問題非常顯著，雖然在電芯制備階段可利用致密化工藝改善，但電芯的測(cè)試階段由于正負(fù)極材料會(huì)發(fā)生一定的體積變化，會(huì)造成界面脫離， 導(dǎo)致電池性能迅速衰減。高能數(shù)造開發(fā)了針對(duì)固態(tài)電池的熱壓化成技術(shù)，在測(cè)試階段可以提供穩(wěn)定且平衡的壓力，抑制正負(fù)極的體積變化，維持材料間的界面接觸，保證電芯循環(huán)的穩(wěn)定性。
固態(tài)復(fù)合極片絕緣框制備技術(shù)
固態(tài)電池中有等靜壓工藝步驟，在極片堆疊后的等靜壓階段，電解質(zhì)膜由于受到外部壓力以及極片間相互作用力，于正極邊緣區(qū)域極易產(chǎn)生翻折現(xiàn)象，會(huì)破壞電解質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)完整性，致使電解質(zhì)膜斷裂、電芯短路。高能數(shù)造為了解決此問題，開發(fā)了復(fù)合極片絕緣框的制備技術(shù)，使用高精度的打印設(shè)備，將封邊材料均勻地打印在正極材料的周圍，確保每一處都能被封邊材料完全覆蓋，不留任何空隙和高度差。杜絕等靜壓工藝步驟中的翻折現(xiàn)象。
無隔膜疊片技術(shù)
全固態(tài)電池中沒有隔膜，所以目前的疊片設(shè)備和技術(shù)都不 適用。此外，聚合物基的復(fù)合電解質(zhì)容易產(chǎn)生粘連現(xiàn)象，影響復(fù)合極片的轉(zhuǎn)運(yùn)，降低電芯良品率。高能數(shù)造根據(jù)此工藝問題，開發(fā)了新的自動(dòng)化流程以及特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)，解決了上述問題，實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池疊片工藝和技術(shù)的全適配。
在干法電極產(chǎn)線方面，高能數(shù)造憑借自主研發(fā)的高品質(zhì)原纖化等干法核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程精細(xì)化管控。從原材料超高效均質(zhì)處理到電極高品質(zhì)連續(xù)制造成型，每一道工序都?xì)v經(jīng)數(shù)百次的技術(shù)迭代與優(yōu)化，確保產(chǎn)出的干法電極在基礎(chǔ)性能、一致性和穩(wěn)定性上達(dá)到行業(yè)頂尖水準(zhǔn)，為新型高性能電池提供更加先進(jìn)的智造解決方案。
干法電極高品質(zhì)原纖化技術(shù)
高能數(shù)造通過對(duì)不同材料粒徑與密度的仿真分析，研發(fā)出適配不同材料的不同葉片，保證在高速旋轉(zhuǎn)過程中提供強(qiáng) 有力的剪切力，通過設(shè)備的精確控溫，保證粘結(jié)劑在可以纖維化的適宜溫度區(qū)間內(nèi)，以達(dá)到材料最大程度的原纖化。同時(shí)纖維網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)化設(shè)備可以進(jìn)一步提高纖維化的效果和強(qiáng)度，增加極片的機(jī)械性能和生產(chǎn)效率。連續(xù)化的生產(chǎn)設(shè)備與工藝流程，可以滿足干法電極高品質(zhì)的量產(chǎn)。
干法電極高品質(zhì)制膜復(fù)合技術(shù)
高能數(shù)造自主研發(fā)了自動(dòng)化連續(xù)投料設(shè)備，配合多級(jí)差速輥，可實(shí)現(xiàn)制膜減薄一體化作業(yè)，減少設(shè)備和場地投入。多級(jí)連續(xù)減薄步驟，設(shè)備可輸出厚度與面密度均一性較高的極片。通過大噸位的壓延復(fù)合一體機(jī)，配合高精度的糾偏與厚度傳感器，實(shí)現(xiàn)膜材與集流體的雙面復(fù)合，并進(jìn)一步提高干法極片的面密度。
納米硅負(fù)極制備技術(shù)
納米硅負(fù)極由于其密度小，質(zhì)量輕，比表面能大，易團(tuán)聚，在干法技術(shù)中會(huì)遇到和粘結(jié)劑材料難以分散均勻以及不易使 PTFE發(fā)生纖維化等問題，高能數(shù)造針對(duì)這些問題，特別設(shè) 計(jì)了定制化的刀頭，開發(fā)了獨(dú)特的纖維化工藝，能夠完成納米硅負(fù)極的干法膜連續(xù)制備，使納米硅材料在電池中的應(yīng)用向前邁進(jìn)了一大步。
多種干法電極專用材料體系儲(chǔ)備
在粘結(jié)劑方面，高能數(shù)造和大金氟化工深度合作，開發(fā)出可改善極片拉伸強(qiáng)度、優(yōu)化負(fù)極應(yīng)用的粘結(jié)劑方案。
在集流體方面，高能數(shù)造采用干法專用集流體，可有效增加自支撐膜粘附力，提高極片剝離強(qiáng)度。
在導(dǎo)電劑方面，高能數(shù)造和國家石墨烯中心深度合作，開發(fā)針對(duì)干法工藝的高效導(dǎo)電劑，提升極片電導(dǎo)率的并獲得更優(yōu)機(jī)械性能。
此外，得益于豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)沉淀，高能數(shù)造現(xiàn)已能為客戶提供涵蓋【產(chǎn)線規(guī)劃方案】、【產(chǎn)線工程方案】、【制造工藝方案】、【核心設(shè)備定制方案】、【電芯設(shè)計(jì)方案】、【電芯試制方案】、【材料體系方案】七大核心領(lǐng)域業(yè)務(wù)，全面助力固態(tài)電與干法電極產(chǎn)業(yè)化加速落地。
高品質(zhì)核心裝備，賦能產(chǎn)業(yè)騰飛
全固態(tài)電池產(chǎn)線整體解決方案：產(chǎn)線級(jí)裝備
干法電極產(chǎn)線整體解決方案：產(chǎn)線級(jí)裝備
攜手同行，共筑能源新未來
在新能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展、競爭日趨激烈的當(dāng)下，高能數(shù)造不僅是新能源企業(yè)值得信賴的合作伙伴，更是產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新升級(jí)的堅(jiān)定同行者。我們深知，每一次技術(shù)突破都在為人類邁向清潔能源時(shí)代添磚加瓦；每一套智造裝備的交付，都在為全球能源轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動(dòng)力。
秉持“讓世界更高能”的愿景，高能數(shù)造愿與全球新能源伙伴并肩攜手，以創(chuàng)新為引擎，以技術(shù)為羽翼，共同書寫新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的壯麗篇章，為實(shí)現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)、構(gòu)建永續(xù)發(fā)展的綠色世界貢獻(xiàn)中國智慧與中國力量！
