2023年5月，Larisa von Riewel, Simone Rudolf和Jonas Breitenbach因其論文《使用多尺度模擬方法對(duì)鋰離子電池陽極中漿液干燥過程和粘結(jié)劑遷移的微觀研究》獲得SIA雜志頒發(fā)的“最佳論文"獎(jiǎng)。

電極干燥工藝的新突破

電極的干燥是復(fù)雜且昂貴的鋰離子電池制造工藝鏈中的關(guān)鍵步驟。目前，干燥過程都是在傳統(tǒng)的熱風(fēng)烘箱中完成的，它們需要大量的能量來提供所需的熱風(fēng)和溫度。新一代紅外技術(shù)已被證實(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)該領(lǐng)域的降本增效。通過賀利氏內(nèi)部試驗(yàn)驗(yàn)證和客戶反饋，在現(xiàn)有的熱風(fēng)烘箱中整合加裝紅外輻射器后，可以使生產(chǎn)速度提高 80-90%，且有效提高產(chǎn)品質(zhì)量。

新科技加持微觀驗(yàn)證

同時(shí)，為了更有效地使用我們的紅外線輻射器來優(yōu)化干燥過程，不能僅僅依靠實(shí)驗(yàn)，至關(guān)重要的是要了解濕電極膜干燥過程中發(fā)生的化學(xué)機(jī)理。使用計(jì)算化學(xué)，這一涵蓋了從量子力學(xué)到分子相互作用領(lǐng)域的強(qiáng)效模擬工具，幫助我們獲得了實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的基礎(chǔ)理論依據(jù)。

我們與Simcenter Culgi公司緊密合作，完成了電極干燥中一個(gè)重要且突出的現(xiàn)象模擬 - 粘接劑遷移，并展示了不同干燥條件對(duì)粘接劑分子運(yùn)動(dòng)的影響。我們的實(shí)驗(yàn)及模擬結(jié)果表明，使用未優(yōu)化的干燥參數(shù)會(huì)導(dǎo)致電極層和基材之間的粘附力喪失。此外，基于這些豐富的經(jīng)驗(yàn)，賀利氏特種光源支持客戶在干燥速度和能量密度方面定制紅外干燥解決方案，以獲得理想的微觀結(jié)構(gòu)、機(jī)械和電化學(xué)電極性能。