
在锂离子电池、钠离子电池等电化学储能器件制造领域,磁浆(或称电极浆料)的制备与涂布是决定电池性能、安全性和一致性的核心工艺环节。电池磁浆过滤器作为保障浆料品质的关键设备,其应用贯穿于整个电极制造流程,直接影响电池的能量密度、循环寿命及安全表现。
一、核心应用行业:锂离子电池制造(主导市场)
应用环节: 正极浆料(如NCM、NCA、LFP)、负极浆料(如石墨、硅碳)的分散后过滤。
核心功能:
去除大颗粒团聚体与杂质: 拦截未充分分散的活性物质、导电剂(如SP、CNT)、粘结剂(如PVDF、CMC/SBR)团聚体,以及混入的金属屑、环境粉尘、纤维等异物。
消除“干料”与凝胶颗粒: 过滤因局部溶剂挥发或分散不均形成的微米级硬质颗粒,防止涂布时划伤基材(铜箔/铝箔)。
保障浆料均匀性: 提升浆料流变性能一致性,确保涂布厚度均一、边缘清晰,减少厚度波动导致的容量偏差。
重要性:
防止涂布缺陷: 杂质颗粒会导致涂布出现针孔、划痕、凸点,引发电池内部短路风险。
提升面密度一致性: 杂质堵塞涂布模头狭缝,导致局部流量不均,影响电极容量平衡。
保护涂布设备: 减少高硬度颗粒对精密涂布模头、背辊的磨损。
典型精度要求: 常用 25μm - 100μm(粗过滤),高要求场景(如薄层涂布、高倍率电池)需 10μm - 25μm 精密过滤。
二、新兴应用行业:钠离子电池制造
工艺特点: 正极材料(如层状氧化物、聚阴离子化合物)、负极材料(如硬碳)的浆料制备与涂布工艺与锂电高度相似。
过滤需求:
钠电材料粒径分布、表面性质与锂电存在差异,需针对性优化过滤精度与滤材兼容性。
同样需严格去除团聚体、金属杂质(尤其铁离子对钠电性能影响显著)及环境污染物。
市场潜力: 随着钠电产业化加速,磁浆过滤器需求同步增长。
三、延伸应用:固态/半固态电池研发与试产
工艺特殊性: 浆料固含量更高(可能>70%),粘度显著增大,且可能含固态电解质颗粒。
过滤挑战与需求:
高粘度适应性: 过滤器需具备极低压差特性,避免浆料输送阻力过大。
抗堵塞设计: 深层过滤结构(如尼龙囊式滤芯)能容纳更多固体,延长寿命。
耐溶剂性: 需耐受NMP(用于硫化物电解质)等强极性溶剂。
应用阶段: 当前主要用于研发线和小规模试产线,未来规模化生产需求将释放。
四、上游关键材料行业:导电剂、粘结剂预分散液过滤
应用场景: 导电浆料(如碳纳米管CNT、石墨烯分散液)、粘结剂溶液(如PVDF/NMP溶液)在供应给电池厂前的质量控制过滤。
目的:
去除原料中存在的催化剂残留、未解聚的纳米团聚体、凝胶颗粒。
确保添加剂分散液的稳定性与批次一致性,避免其成为电池浆料中的污染源。
精度要求: 通常需更高精度(5μm - 25μm),尤其针对纳米级分散体系。
五、电池回收再利用行业:回收黑粉浆料过滤
工艺环节: 从废旧电池中提取的“黑粉”(含活性物质、导电剂、粘结剂)经处理后重新制成浆料。
过滤需求:
高效去除杂质: 拦截回收过程中引入的隔膜碎片、金属箔碎屑、塑料颗粒、未彻底溶解的粘结剂块等。
保障再生材料纯度: 为再生电极材料性能达标提供基础。
挑战: 杂质成分更复杂、形状不规则,对滤材的纳污容量和强度要求更高。