鋰金屬負極制片機的技術解析：從工藝到設備設計?

來源：發布時間：2025-08-07

在新能源產業蓬勃發展的當下，鋰電池作為關鍵儲能設備，其性能提升備受關注。鋰金屬負極因其高比容量（3861mAh/g）、低電化學勢（-3.04V相對于標準氫電極）和較小密度（0.534g/cm3），被視為下一代高比能二次電池理想的負極材料，成為全固態電池的戰略高地。然而，鋰的高反應活性給其制片和轉運帶來極大挑戰，合適的制片和轉運設備的缺失，嚴重制約了鋰金屬負極材料的制備，進而影響高比能鋰離子電池體系的驗證與實際應用。因此，鋰金屬負極制片機的技術研發至關重要，它是突破鋰金屬負極應用瓶頸的關鍵一環。

二、鋰金屬負極制片工藝

（一）傳統工藝弊端

傳統的鋰金屬制片工藝通常遵循極卷上料、自動放卷、收mylar膜、鋰金屬拉料、刀模切斷、極耳壓合、極耳打點、貼綠膠的流程。但這一工藝存在諸多弊端，如在鋰金屬拉料環節，采用夾板形式易造成鋰金屬損傷；刀模切斷時，極易出現鋰金屬粘刀現象，不僅影響切斷效果，還會縮短刀具壽命；而且，整個工藝流程效率極低，而制片效率通常在10PPM以下，遠遠無法滿足量產化的需求。

（二）新型工藝優勢

為解決上述問題，新型制片工藝不斷涌現。以一些先進工藝為例，其鋰金屬制片步驟包含鋰金屬放卷、收mylar、極耳壓合、極耳打點、旋轉拉料、激光制片、真空皮帶運輸等過程。在極片壓合和極耳打點工序中，無需鋰金屬做間歇性運動，可實現連續運動，從而保證效率。旋轉拉料方式保證了極片與旋轉吸板之間有足夠多的接觸面積，使單位面積對鋰金屬的作用力足夠小，有效減小對鋰金屬的損傷，同時確保連續運轉，大幅提高極片制片效率。激光制片則能夠解決切刀制片的粘刀問題，切割效果更佳。

三、鋰金屬負極制片機設備設計

（一）放卷機構設計

放卷機構是制片機的起始環節，對后續工序影響重大。先進的制片機采用鋰帶卷通過糾偏機構進行微張力主動放卷，這種方式能確保鋰帶在放卷過程中無變形，并且實現精確裁斷。例如米開羅那鋰金屬負極制片機的放卷張力可達到≥1N，保證了放卷過程的平穩性和可靠性，為后續工序提供穩定的鋰帶供應，有效保障產品的高質量和穩定性。

（二）定位與檢測系統

為了提升制片精度，制片機配備了先進的定位與檢測系統。如CCD視覺精密定位技術，可精細捕捉鋰片的位置，使鋰片定位更加精確。這一技術極大地提升了生產的精度和準確性，減少人工干預，降低因人為因素導致的誤差，從而提高產品的一致性和良品率。

（三）極片轉移方式

極片轉移是制片機的關鍵環節之一，不同的轉移方式對極片質量有重要影響。部分制片機采用低真空面吸附或非接觸式轉移方式。低真空面吸附方式能夠穩固且可靠地完成極片的轉移工作，減少轉移過程中的失誤和損耗；非接觸式轉移方式可精確控制運動速度，保證不同型號極片裁切、極耳壓合、極耳貼膠的位置精確，有效避免極片在轉移過程中受到損傷。

（四）裁切與成型裝置

在裁切環節，一些制片機采用激光制片或裁切滾刀等方式。激光制片，如皮秒激光器，能夠解決切刀制片的粘刀問題，切割效果佳，且對鋰金屬極片的損傷小。裁切滾刀則在保證裁切精度的同時，提高了裁切效率。對于極片成型，設備通過精確的模具設計和壓力控制，確保鋰金屬極片達到規定的尺寸和形狀要求，滿足不同電池產品的生產需求。

米開羅那創始于1998年，是一家集研發、制造、銷售、服務于一體的高科技企業，已成為包括西門子、GE、特斯拉、中核集團、寧德時代、比亞迪等眾多國內外有名品牌的合格供應商及合作伙伴。

在鋰金屬負極制片機領域，米開羅那取得了明顯成果。公司成功引進在鋰能電池設備研制領域擁有經驗豐富的前沿經驗的團隊，團隊不僅帶來了豐富的設計、研發資源及生產經驗，還依托其二十多年的行業深耕與技術沉淀，與國內重點院校實驗室深度合作，致力于為各類固態電池、鋰金屬電池產品中小試線、鋰金屬材料制備及大型生產線提供全流程智能裝備解決方案。

米開羅那研發的鋰金屬負極制片機適用于鋰金屬負極片制備成型，設備采用前沿制造工藝和智能控制技術，在技術參數上表現出色。其鋰帶卷通過先進的糾偏機構進行微張力主動放卷，保證鋰帶無變形、精確裁斷；鋰片具備CCD視覺精密定位功能，提升生產精度；極片轉移采用低真空面吸附方式，穩固可靠；設備效率高達≥15ppm，有效提升生產效能；放卷張力達到≥1N，保證放卷平穩。此外，米開羅那還推出了鋰銅復合帶負極制片機，可提高生產效率，減少人工成本，保證產品品質的穩定性；高速鋰金屬自動成型機的極片成型效率可達10ppm。

展望未來，隨著鋰電池技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，米開羅那鋰金屬負極制片機有望在推動鋰電池行業發展方面發揮更為突出的作用，助力實現更高能量密度、更長循環壽命和更安全可靠的鋰電池產品，為新能源產業的繁榮發展持續貢獻力量。