儒佳机电张建国:浅谈基于工艺本质的固态电解质湿法研磨量产系统建设

发布时间 | 2026-06-02 11:03 分类 | 行业要闻 点击量 | 30
石墨 砂磨机 石墨烯 磷酸铁锂 电池材料
导读:当下很多设备企业都意识到从卖设备升级到卖解决方案的重要性,而儒佳机电针对固态电解质定制的研磨线、匀浆产线和全段试验产线,构建了一个从源头原料处理到终端浆料制备,再到全过程质量可控与...

5月13日至15日,深圳国际会展中心举办的CIBF 2026规模空前,汇集国内外展商逾3000家,开放展馆多达16个——宏观上全面涵盖了动力、储能、核心材料、智能制造、传统配套、前沿突破等范畴;微观上提供则从原料端到终端,从研发、检测到质控、验证环节,从生产到回收系统——几乎每个细分垂直领域的解决方案。粉体圈前线记者在展会走访中学习了解了很多重要知识,本文主要分享上海儒佳机电科技有限公司张建国董事长在固态电解质量产角度的一些见解。

Q:如何看待固态电池产业前景?

A:国家战略推动力很大,人才、资金集中于此,硫化物固态电池要在2027年装车,时间紧迫,参与者们都在追赶进度。这次CIBF展馆随处可见相关概念就是具象体现——量变产生质变,哪怕大多数项目的落地困难重重,但我认为最终平衡性能、成本的材料路线和量产工艺确立已经来到突破节点。而且,近年来儒佳科技已经帮助一些固态电池项目走出实验室阶段,国内固态电池产业化推进速度这么快,我们装备企业在幕后做了很多贡献。

Q:参展的各种原理、技术路线的分散研磨设备令人眼花缭乱,材料企业该如何进行装备选择?

A:电池材料种类繁多,不同材料依据具体的工艺路线选择适合的分散研磨设备,例如,三元正极材料以干法路线为主磷酸铁锂是湿法研磨的重要应用市场,烧结后解聚以气流粉碎为主;国内动力电池市场磷酸铁锂、三元正极和石墨负极依然占据主要市场份额;硅碳负极材料已基本全面从物理研磨转向CVD(气相沉积),在稳定性和成本控制方面还有漫长的道路要走;导电浆料中碳管和石墨烯分散依然依赖湿法研磨设备;固态电解质发展较快,产业难度非常大,还未形成成熟工艺路径,不同的材料和工艺路线还在激烈竞争,各种装备都有交叉。

Q:您认为砂磨机在固态电解质量产中会扮演什么角色?

A:无论是氧化物电解质,还是硫化物电解质,目前的主流工艺路线都是湿法研磨,砂磨机可以实现固态电解质材料粒径均匀细化、形貌控制、混合均匀,从而实现①提升电芯能量密度与倍率性能,降低电解质层内阻,提升体积能量密度;②提升电芯一致性与循环寿命,提升材料批次一致性,保障电芯良率与性能均一性减少界面副反应,延长循环寿命。

Q:如何评价固态电解质材料的不同路线?

A:目前比较主流的是氧化物、硫化物——氧化物的优点是电化学稳定性和热稳定性好,工艺成本低,但晶界阻抗大,界面接触差,现在有半固态(保留少量电解液浸润界面)的量产方案;硫化物最大优势是离子电导率高,宽电化学窗口,良好的界面接触性。缺点是对氧气和水分极度敏感,工艺过程要完全隔水隔氧,电化学稳定性差,锂枝晶问题未完全解决,材料和工艺成本较高;其他还有卤化物和聚合物等,也都存在短板需要突破,但无论哪种路线,我们判断很快将有望形成1-2条能够平衡成本与性能的主导路线,并凭借我国的产业优势实现大规模商业化。

Q:儒佳机电为固态电解质量产做了哪些准备

儒佳机电本次CIBF重点展示了硫化物固态电解质前驱体制备产线、硫化物电解质材料从试验室产线、小试线和百吨产线,同时展出了针对固态电池浆料的匀浆技术和碳纳米管浆料匀浆产线。

A:我们基于“D+M+C”理念上推出固态电解质的研磨、匀浆产线,以精密研磨为核心的粉体解决方案,实现了从电解质粉体到固态电池的性能增益

笔者注:“D+M+C”是儒佳机电的核心技术理念,D=Dispersion;M=Milling;C=composition.以此为依据为客户提供定制化湿法分散研磨解决方案。

①精密研磨可获得粒度更小、分布更窄的硫化物粉体。这使压片/涂布后形成的电解质层孔隙率更低、结构更致密,颗粒间的离子接触点大大增加。电解质层的体离子电导率和界面离子电导率显著提升,直接降低电芯内阻。这意味着在相同厚度下,电解质层的离子传输更快,或在相同性能要求下,可减薄电解质层厚度,从而为活性材料留出更多空间,直接提升电芯的体积能量密度。

②优化系统,确保了每一批次粉体的粒度分布、比表面积、结晶度等关键参数的高度一致。从根本上解决了因前驱体材料性能波动导致的电芯性能差异。这使得同一批次甚至不同批次的电芯,在开路电压、内阻、初始容量和循环衰减曲线上表现更一致,极大提升电池包(Pack)的匹配性与整体可靠性,降低筛选成本,提高良率。精密研磨可减少粗大、尖锐的颗粒,形成表面状态更均一的粉体。这有助于在压制或烧结后,与电极材料形成接触更紧密、应力更小的稳定界面。更稳定的固-固界面减少了循环过程中锂枝晶生长、界面分解和接触失效的风险。

③改善工艺窗口,助力规模化制造粒度小、混合均匀的前驱体粉体具有更高的表面能和反应活性,且成分分布极其均匀。在后续的烧结或热压工序中,可在更低的温度、更短的时间和更低的压力下,致密化形成高性能的电解质片或复合电极。

当研磨得到的硫化物粉体达到亚微米级且粒度分布极窄时,可将其制备成高固含、流动性好的浆料,使得硫化物电解质能够采用成熟的涂布工艺进行生产。

小结

当下很多设备企业都意识到从卖设备升级到卖解决方案的重要性,而儒佳机电针对固态电解质定制的研磨线、匀浆产线和全段试验产线,构建了一个从源头原料处理到终端浆料制备,再到全过程质量可控与工艺保障的完整体系,从而为加速固态电池从实验室走向市场做出贡献。

 

粉体圈启东

作者:启东

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