一. 驱动逻辑
传统液态电池制备中,隔膜和电解液可分离正负极,并缓冲压力。
全固态电池没有隔膜,采用叠片工艺层叠正极/固态电解质/负极,并通过等静压工艺(高压均匀施压)确保界面紧密接触。
这一过程中,高压压合易导致极片边缘变形,引发短路风险;为解决该问题,目前技术方向是对极片做绝缘封装,增设胶框隔离。
胶框印刷技术中,UV打印工艺凭借激光辅助的高精度和自动化优势,成为固态电池厂主流选择。
二. UV打印工艺
胶框印刷工艺主要分为丝网印刷、钢网印刷、UV打印、涂胶/点胶。
UV打印凭借激光辅助的高精度和自动化,并与3D打印技术结合,实现微米级控制,较为适配固态电池制造需求。
2.1 具体步骤
(1)激光制痕:使用超快激光器(皮秒级)在极片边缘精确刻蚀微槽或痕道,为UV胶注入提供精准路径。
(2)注入绝缘胶:将UV胶(紫外光固化绝缘胶)喷涂或填充到激光沟槽中,围绕极片形成封闭的胶框结构。
(3)紫外固化:通过UV灯照射快速固化胶水,确保胶框稳定成型;固化后的胶框附着在极片边缘,提供支撑并耐受后续压合工序。
三. UV打印工艺壁垒及厂商
(1)设备要求:激光制痕机
需超快激光(皮秒/飞秒级)实现微米级精度刻蚀,精准协调激光参数、点胶速度、UV固化能量,否则影响良率。
德龙激光:激光微加工设备供应商,聚焦半导体、电子、新能源领域,固态电池制痕绝缘设备(UV打印环节)已获得行业头部客户订单。
(2)材料要求:UV胶
UV胶作为绝缘封装材料,由光固化树脂、活性稀释剂、光引发剂、功能性填料组成。
液态电池UV胶仅用于外壳保护,固态电池胶框则需要更高内聚强度和化学稳定性,避免与硫化物电解质反应。
松井股份:UV涂料/油墨头部企业,首发电芯绝缘UV喷墨打印技术,子公司湖南三迪已交付样板项目。