攻克锂电池研发痛点-电解液浸润量化表征

引言

电解液浸润性是影响锂离子电池性能的关键因素，直接关系到界面反应均匀性、离子传输效率及循环寿命。当前行业普遍存以下痛点：

材料层级：粉末/极片孔隙结构差异导致浸润速率波动

工艺层级：辊压、涂布等工序改变材料微观结构，影响保液能力

质控层级：缺乏量化手段评估电芯级浸润一致性

善思创兴电解液浸润分析仪通过高精度称重与智能温控技术，实现从材料到电芯的全流程浸润性能量化评估。

典型应用分析&痛点解决方案

磷酸铁锂极片辊压前后对比实验

痛点：辊压工艺导致孔隙结构变化，降低电解液浸润效率，影响电池充放电性能
实验结果：辊压后极片孔隙减小，浸润速度显著减慢
解决方案：

• 优化辊压压力参数，平衡极片致密度与浸润效率

• 使用分析仪模拟不同温度环境，验证工艺窗口

振实后磷酸铁锂粉末实验

痛点：电解液黏度受温度影响大，低温环境下浸润速度慢，导致电池低温性能下降
实验结果：高温环境下粉末浸润速度加快，低温环境下显著减慢
解决方案：

• 调整电解液配方，优化温度适应性

• 利用宽域温控功能（-20℃~80℃）模拟极端工况，指导材料选型

石墨负极片实验

痛点：生产缺陷（如褶皱）导致电解液浸润不均，引发电池局部过热或容量衰减
实验结果：褶皱极片吸液速度和保液量明显劣化
解决方案：

• 加强产线外观检测，建立AI分拣标准

• 通过分析仪量化保液性能，设定缺陷极片阈值

磷酸铁锂极片实验

痛点：工艺波动导致同批次极片浸润性能不一致，降低电池整体可靠性
实验结果：同批次极片吸液曲线后期出现分叉，表明一致性不佳
解决方案：

• 排查涂布或干燥工艺参数，确保生产稳定性

• 采用分析仪批量测试，建立浸润曲线一致性标准

隔膜涂覆陶瓷前后对比实验

痛点：未涂层隔膜吸液量低，影响离子传输效率，限制电池倍率性能
实验结果：陶瓷涂层隔膜吸液量显著高于未涂层隔膜
解决方案：

• 推广陶瓷涂层工艺，优化涂层厚度与均匀性

• 通过分析仪验证改性效果，指导隔膜选型

干电芯浸润性实验

痛点：干电芯注液均匀性难量化，易导致电芯间性能差异 实验结果：同批次干电芯浸润曲线基本一致，验证生产稳定性 解决方案：

• 将分析仪纳入产线质检，监控电芯级保液性能

• 建立批次一致性数据库，快速定位工艺偏差

行业应用路线图

应用价值矩阵

‖ 研发优化 ‖

• 材料配方筛选：量化不同温度下电解液渗透表现

• 极片结构设计：验证孔隙率与浸润速度的关联性

‖ 生产管控 ‖

• 工艺参数校准：辊压压力对浸润性的影响验证

• 来料质量检验：隔膜/极片批次一致性评估

‖ 缺陷溯源 ‖

• 褶皱极片：识别外观缺陷导致的性能劣化

• 干电芯质检：同批次浸润曲线对比

小结

善思创兴STET-TSW电解液浸润性分析仪针对锂电池研发中的电解液浸润痛点，通过精准称重、宽域温控、多材料适配等核心功能，实现了对浸润速率、保液性能的量化表征，可有效支撑材料选型、工艺优化和宽温域电池设计。其提供的可靠数据能帮助研发人员深入理解材料 – 电解液相互作用机制，加速高性能锂电池的研发进程。