近日,由学生团队“无尽丝滑”研发的“双超声精密半干法一体化工艺”在锂电池电极无损涂覆领域取得重要进展。团队负责人张明扬介绍,该工艺针对行业长期存在的团聚、气泡、厚度不均三大痛点提出系统性解决方案,经企业小试、中试验证,运用该工艺的电池初始容量提升12.5%、成本降低8%,充放电容量提高8%、稳定性提高22%,展现出良好的产业化前景。

张明扬在设置电池组装参数

针对单喷头超声喷涂团聚率约1.2%、泡孔率约3%、横向厚度极差达±20%~25%的行业现状,团队创新提出三项核心技术:

其一,根据流体输送动力学设计曲绕管道。管道以弧形走向替代直角拐弯,浆料在流动中持续被搅动、变稀,从结构上抑制静置稠化与沉降结块,团聚率由约1.2%降至0.3%,效果提升300%。

其二,内置传感器的360°自适应旋转喷头。传感器实时采集浆料流量、黏度波动、基材间距与雾化状态,联动转速、超声、气压三项参数自动调整,杜绝涂层厚薄不均,涂层均匀度由70%提升至95%以上。

其三,双超声—静电喷头系统。前段低频管道超声震破来料结块、释放团聚包裹的密闭气泡,后端中频超声配合静电消泡就地击碎雾化产生的空化微泡,形成“源头预处理+末端精准处理”的闭环,泡孔率降低至0.9%以下。

与国内外竞品相比,该工艺溶剂加烘干能耗年成本由320万~380万元降至150万~220万元,泡孔率由约3.5%降至0.3%以下,涂层均匀度达到99.5%以上,且设备可根据产线定制。第三方检测与实验室报告显示,采用该工艺的电池能量密度较行业无损涂覆水平提高5%,同批次电芯容量离散度下降75%。

从化学专业到3D打印、从计算机设计到财务金融,团队实现了跨专业、跨学科的融合成长。团队负责人张明扬拥有3项发明专利、2项实用新型专利,曾获“中国银行杯”创业组三等奖并多次获得综合奖学金。“把手里的活干到极致,对得起每一个客户,创业就是实实在在地给国家做点事”——秉持这一理念,团队正朝着“国内储能电池电极材料无损涂覆先行者”的目标稳步迈进。