锂电设备“抢滩”固态电池胶框打印

年会预告

2025（第十五届）高工锂电年会

暨十五周年庆典&高工金球奖颁奖典礼

主办单位：高工锂电、高工产研（GGII）

协办单位：卡洛维德

总冠名：海目星激光

年会特别赞助：大族锂电

专场冠名：欣旺达、英联复合集流体、逸飞激光、华视集团、欧科工业空调

金球奖全程特约赞助：思客琦

时间&地点：2025年11月18-20日 深圳前海华侨城JW万豪酒店

会议合作：陈女士 13560731836（微信同号）

随着产业在全固态技术路线上逐渐形成共识，其量产探索正在加速。这直接催生了对新工艺和新设备的需求。

以硫化物为主的全固态电池在制造过程中面临独特挑战。由于取消了传统隔膜，并需要在高压力下进行制备以确保界面紧密接触，电池存在变形和内部短路的风险。

为解决这一问题，极片胶框打印工艺应运而生。该工艺在电极或电解质边缘打印一个回形胶框，起到支撑和绝缘的双重作用，以防止正负极直接接触。

目前，行业正在评估多种胶框打印的技术路线，它们在良率、效率和精度上各有不同。

其中，钢网印刷通过高精度钢网在极片上印刷绝缘胶框。该方案的优势在于尺寸控制精度高，且生产节拍快，单片印刷时间可低于2秒。

预制胶框转印是另一种选择。该工艺先独立制备好绝缘胶框，再通过热压或粘接剂转印至极片表面。预先制备有助于提高胶框的均匀性，但其挑战在于转印良率受胶框与极片平整度的影响。

点胶工艺则采用高精度点胶阀喷射绝缘胶水。这种方法的设备投资成本较低，但其尺寸精度较差，并且由于胶水固化时间长，导致生产效率低下。

UV打印是一种新兴的无接触式加工技术，利用紫外光在极片表面直接打印并固化绝缘层。不过，受限于当前工艺水平，其打印速度较慢，工艺稳定性仍有待验证。

面对这些选择，各家设备制造商正押注于不同的技术路径。

利元亨推荐钢网印刷方案，其高通量印刷系统能实现树脂胶框的高速、均匀涂布，宽度精度可控至0.1毫米、厚度均匀性可控制10μm。该公司还将胶框印刷与叠片工序集成为一体化设备。

高能数造则采取了不同的策略。该公司将3D胶框打印与电解质打印集成在同一流程中，旨在减少设备投入和占地面积，从而提升整体生产效率。

德龙激光和松井股份则选择了新兴的UV打印技术。该工艺首先用激光在极片上制造凹槽，然后在槽内注入可通过紫外光快速固化的绝缘胶。

据了解，松井股份的子公司已落地一个量产级UV喷印样板工程。德龙激光的激光制痕设备也已获得行业头部客户的订单，其优势在于激光开槽的高效率。

面向固态电池领域，德龙激光推出的是500W飞秒激光器，适用于固态电池极片制片和制痕应用。

值得注意的是，激光技术在固态电池制造中的应用远不止于此，其市场需求正在多个环节显现。

一个关键应用是激光干燥。传统烘箱干燥方式占地大、能耗高，而激光干燥被视为一种更高效的替代方案。

德龙激光推出的50KW激光烘烤系统，在干法电极制备、极片残留溶剂去除等方向，可解决部分关键难题；还可替代传统的烘箱适用于涂布干燥、极片开卷baking、绝缘陶瓷涂层预固化等应用。以涂布干燥为例，相对于传统烘箱可节约空间80%、节约能耗50%。

此外，激光还被用于替代传统刀具进行极片切割，以及对固态电池生产中大量使用的辊压机进行在线清洗。这些新增应用预计将显著提升激光设备在固态电池产线中的价值量。

德龙激光清洗技术，适用于辊压机在线清洁辊面，避免辊面残留，替代昂贵的无纺布和离型剂，最大支持辊压速度150m/min。

可以看到，全固态电池的产业化进程，正从材料研发向生产工艺和设备定型阶段过渡。这不仅为电池本身带来了变革，也为上游设备制造商开辟了新的增长空间，尤其是在高精度打印和先进激光应用领域。