石墨烯因其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，在鋰電池制造中發(fā)揮著特殊的作用。從材料創(chuàng)新到制造工藝升級(jí)，石墨烯技術(shù)正為鋰電池涂布烘干環(huán)節(jié)注入新動(dòng)能。

　　日前，在第十屆動(dòng)力電池應(yīng)用國(guó)際峰會(huì)(CBIS2025)上，北京石墨烯研究院有限公司副總裁陸偉俊，作題為《石墨烯節(jié)能紅外模組在鋰電池涂布中的應(yīng)用》的主題演講，為鋰電池涂布烘干環(huán)節(jié)提供了創(chuàng)新解決方案。

01

降本40%或提速30%

石墨烯新材料重構(gòu)涂布烘干節(jié)能路徑

　　首先，陸偉俊在主題演講中介紹了石墨烯紅外加熱模組的核心價(jià)值，“北京石墨烯研究院有限公司(BGI)研發(fā)的新型石墨烯材料，應(yīng)用于鋰電池隧道爐涂布后烘干環(huán)節(jié)，通過(guò)石墨烯(蒙烯玻纖)紅外板加熱方式，可以將電池極片生產(chǎn)成本降低40%，或提升生產(chǎn)效率30%，同時(shí)完美支持厚涂工藝?！?/p>

　　據(jù)介紹，作為石墨烯領(lǐng)域的“國(guó)家隊(duì)”，BGI的科研實(shí)力雄厚。該公司由中國(guó)科學(xué)院劉忠范院士與張錦院士領(lǐng)銜，形成了300多人的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和100多人的產(chǎn)業(yè)化團(tuán)隊(duì)。

　　在產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用上，陸偉俊表示，該公司研發(fā)的石墨烯材料，已在航空航天領(lǐng)域，成功應(yīng)用于國(guó)家最尖端的戰(zhàn)機(jī)裝備，以及無(wú)人機(jī)、電動(dòng)飛機(jī)、風(fēng)電葉片除冰等場(chǎng)景，技術(shù)成熟度經(jīng)過(guò)多行業(yè)驗(yàn)證。

02

連續(xù)態(tài)石墨烯突破應(yīng)用困境

適配多元生產(chǎn)場(chǎng)景

　　據(jù)陸偉俊介紹，區(qū)別于傳統(tǒng)粉體石墨烯的“添加式應(yīng)用”，BGI通過(guò)全球?qū)＠夹g(shù)，使“蒙烯玻纖”材料在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

　　“蒙烯玻纖”是以CVD法，在玻璃纖維表面沉積一層連續(xù)態(tài)的石墨烯，從而形成致密均勻的導(dǎo)電導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)。

　　據(jù)介紹，這種創(chuàng)新材料，可以充分發(fā)揮石墨烯的極致特性：導(dǎo)電性能可達(dá)到銅的百萬(wàn)倍，導(dǎo)熱性能可達(dá)到銅的十倍，且具備更輕、更薄、更強(qiáng)、柔性、穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)。其紅外輻射波長(zhǎng)3-10微米，與鋰電池極片涂布過(guò)程中的溶劑實(shí)現(xiàn)“同頻共振”，通過(guò)非接觸式烘干方式，在鋰電池極片烘干環(huán)節(jié)，讓能效利用率從28%提升至67%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)熱風(fēng)烘干和紅外燈管加熱方案。

　　在鋰電池集流體底涂環(huán)節(jié)，采用蒙烯玻纖模組，能夠兼容160-240m/min高速涂布工藝;可使用純紅外加熱方式，取消燃?xì)忮仩t與導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng);單位產(chǎn)能能耗僅為現(xiàn)有導(dǎo)熱油供熱系統(tǒng)的20%，能耗大幅降低。

　　在鋰電池正負(fù)極涂布環(huán)節(jié)，采用蒙烯玻纖模組，負(fù)極涂布速度可提升20%以上，正極提升30%以上;能耗降低40%以上;還可實(shí)現(xiàn)對(duì)漿料干燥過(guò)程的精細(xì)溫度控制，并兼容新一代極片厚涂工藝。

　　據(jù)介紹，這款石墨烯紅外加熱板在實(shí)用性上也表現(xiàn)突出。其厚度僅1.6毫米，比一分錢硬幣更薄;并集成耐溶劑、防水、防刮、絕緣等多層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)剛?cè)岵?jì)。

　　安全性上，其機(jī)械沖擊耐受度達(dá)7焦耳，遠(yuǎn)超行業(yè)4焦耳的標(biāo)準(zhǔn)，并已通過(guò)相關(guān)防爆認(rèn)證及歐盟CE認(rèn)證。針對(duì)不同生產(chǎn)需求，該產(chǎn)品還支持多溫區(qū)獨(dú)立控制，可以靈活適配各類涂布生產(chǎn)線需求。

　　在“雙碳”目標(biāo)與歐洲電池法案的雙重約束下，BGI的石墨烯解決方案兼具經(jīng)濟(jì)與環(huán)保價(jià)值。既可以降低企業(yè)極片生產(chǎn)成本，又可減少碳排放，還能為鋰電池出口提供合規(guī)支撐。陸偉俊表示，BGI作為新材料企業(yè)，愿與電池、設(shè)備廠商深度合作，以“節(jié)能、提速、厚涂”為核心，推動(dòng)鋰電池涂布工藝的革命性升級(jí)。

　　在電池中國(guó)看來(lái)，此次BGI帶來(lái)的技術(shù)突破，不僅展現(xiàn)了石墨烯材料從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的路徑，還有望助力鋰電池制造環(huán)節(jié)降本增效邁向新階段。