下一代電池如何“烘烤”？松陵電器以工藝與設(shè)備協(xié)同進化給出答案

　　在新能源電池邁向更高能量密度與安全性的關(guān)鍵階段，生產(chǎn)工藝的精益求精成為制勝關(guān)鍵。

圖為蘇州吳江市松陵電器設(shè)備有限公司董事長陳坤生作主題演講

　　近日，在第十屆動力電池應(yīng)用國際峰會(CBIS2025)上，蘇州吳江市松陵電器設(shè)備有限公司董事長陳坤生，在題為《固態(tài)鋰離子和鈉離子電池烘烤技術(shù)分析》的演講中，基于其近40年的行業(yè)實踐，超越單一設(shè)備視角，從工藝本質(zhì)出發(fā)，深刻剖析了下一代電池烘烤技術(shù)面臨的核心挑戰(zhàn)與創(chuàng)新路徑。

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從“設(shè)備制造”轉(zhuǎn)向“掌控工藝”

　　“松陵電器在干燥設(shè)備領(lǐng)域耕耘的近40年間，核心并非單純制造烘烤設(shè)備，而是深入研究‘如何把產(chǎn)品烘好’這一根本課題。”陳坤生以生動的比喻闡明這一理念，“如同電飯煲的競爭，不在于煮熟米飯，而在于使米飯更美味;烘烤設(shè)備的競爭，也不止于提供熱能，而在于精準控制最終產(chǎn)品的內(nèi)在狀態(tài)(如含水量)，實現(xiàn)工藝要求的極致。”

　　在演講中，陳坤生系統(tǒng)比較了液態(tài)電池與固態(tài)電池烘烤目標的本質(zhì)差異，并詳細列舉了硫化物、聚合物、氧化物等各類固態(tài)電解質(zhì)，以及鋰金屬負極、新型正極材料，在烘烤過程中面臨的特性影響、界面退化、形變風(fēng)險等一系列難題。他指出，烘烤不再是一個簡單的除濕環(huán)節(jié)，而是直接影響電池化學(xué)性能、界面穩(wěn)定性和循環(huán)壽命的關(guān)鍵制程，企業(yè)必須從材料特性出發(fā)，使烘烤過程與材料反應(yīng)動力學(xué)相匹配，同時角色定位也要從設(shè)備供應(yīng)商，轉(zhuǎn)變?yōu)楣に嚱鉀Q方案的提供者。

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固態(tài)/鈉離子電池烘烤面臨的核心難點

　　基于深厚的產(chǎn)業(yè)實踐積淀，陳坤生指出當(dāng)前固態(tài)與鈉離子電池在烘烤工藝方面面臨的幾大核心痛點：

　　一是工藝控制窗口被壓縮至極限。固態(tài)電池的烘烤，對溫度與真空度的容錯空間極小，要求實現(xiàn)極高精度的穩(wěn)定控制。與此同時，熱量在致密的多層固態(tài)結(jié)構(gòu)中的傳遞面臨挑戰(zhàn)，時間與效率的平衡難度大增。

　　二是界面與材料穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。烘烤過程中的溫度與氣氛變化，可能引發(fā)固態(tài)電解質(zhì)分解、相變，鋰金屬負極活性變化與形變，以及正極材料界面退化，導(dǎo)致“固-固”界面接觸惡化風(fēng)險。

　　三是鈉離子電池面臨特有的干燥困境。其負極材料對水分的敏感度更高，傳統(tǒng)烘烤工藝難以實現(xiàn)均勻干燥，且電池內(nèi)部的孔隙結(jié)構(gòu)，使得水分更難高效脫出。

　　四是監(jiān)測與效果評估手段滯后。現(xiàn)有技術(shù)難以對烘烤過程中的材料微觀變化，進行實時、精準的在線監(jiān)測，導(dǎo)致工藝優(yōu)化很大程度上，仍依賴離線分析與經(jīng)驗判斷。

　　通過梳理這些難點，陳坤生強調(diào)，傳統(tǒng)基于經(jīng)驗的控制方法已然失效，行業(yè)亟需從經(jīng)驗試錯向科學(xué)建模、從宏觀控制向微觀調(diào)控轉(zhuǎn)型。

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系統(tǒng)性創(chuàng)新構(gòu)建工藝與設(shè)備協(xié)同“進化”

　　針對上述挑戰(zhàn)，陳坤生提出了工藝、設(shè)備、研發(fā)、標準四位一體的系統(tǒng)性創(chuàng)新路徑。

　　在工藝策略創(chuàng)新上，他倡導(dǎo)采用多段漸進式烘烤與多段逐步降壓工藝，以適應(yīng)材料在不同階段的敏感性;提出極片模切后單獨烘烤等前置策略，并強調(diào)氮氣循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用，以優(yōu)化氣氛控制，提升干燥均勻性與效率。

　　在設(shè)備攻關(guān)上，陳坤生非常重視設(shè)備的密封性。他指出，“密封性是實現(xiàn)高真空度(如-10Pa級)穩(wěn)定控制的基石”。并分享了松陵電器在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料處理方面，抵抗熱變形的實踐經(jīng)驗。同時，通過改進烘箱結(jié)構(gòu)、融合多種傳熱方式，可有效解決多層材料的熱量傳遞難題。

　　在研究范式上，他大力倡導(dǎo)發(fā)展先進在線監(jiān)測手段，與利用仿真模擬指導(dǎo)工藝設(shè)計，推動烘烤工藝從“黑箱”操作，向可預(yù)測、可優(yōu)化的透明化與智能化發(fā)展，構(gòu)建“監(jiān)測-建模-優(yōu)化”的數(shù)字化閉環(huán)。

　　在標準建設(shè)上，陳坤生指出，“標準是產(chǎn)業(yè)規(guī)模化高質(zhì)量發(fā)展的基石”，并回顧了松陵電器參與制定國家鋰電池烘烤標準，推動真空度測試與控制標準化的歷程。他強調(diào)，建立高標準、可復(fù)制的工藝規(guī)范，對保障電池量產(chǎn)一致性、可靠性具有重要意義。

　　陳坤生指出，在固態(tài)電池、鈉離子電池等新賽道上，中國制造要實現(xiàn)的不僅是設(shè)備的國產(chǎn)化替代，更是工藝Know-how的自主掌握與超越。這意味著必須將烘烤這樣的關(guān)鍵工序，從依賴經(jīng)驗的“傳統(tǒng)技藝”，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诳茖W(xué)理解的“技術(shù)”。唯有通過工藝與設(shè)備研發(fā)的協(xié)同創(chuàng)新，構(gòu)建起扎實的核心工藝壁壘，才能真正筑牢中國新能源高端制造的技術(shù)護城河，在全球產(chǎn)業(yè)競爭中贏得持久優(yōu)勢。松陵電器等企業(yè)的深耕與實踐，正為此注入堅實的創(chuàng)新動能。