【导读】
在全球动力电池产业以年均35%速度高速增长的背景下，电池制造工艺的创新成为企业抢占市场的核心竞争力。传统湿法电极工艺因依赖有机溶剂（如NMP），面临着高能耗、安全隐患及环保压力等诸多问题，而干法电极技术凭借“无溶剂、低能耗、兼容高活性材料”的优势，被视为动力电池产业的“绿色捷径”。然而，干法电极技术的产业化率仍不足5%，其核心痛点在于分散性差、高温纤维化成本高、硅基负极耗锂三大问题，严重阻碍了其规模化应用。
清研电子推出的TYB-005干法专用粘结剂，通过系统性创新直击这些痛点，为干法电极技术的规模化应用提供了关键解决方案。这款粘结剂不仅解决了干法工艺的核心难题，更在环保、成本及性能上实现了全链条价值提升，成为推动动力电池产业向“绿色、高效、高比能”转型的重要支撑。
、干法电极：动力电池产业的“绿色捷径”与“卡脖子”难题
动力电池的性能（如容量、循环寿命、安全性）与电极工艺密切相关。传统湿法电极工艺的流程为：将活性材料（如石墨、硅）、粘结剂（如PVDF）与有机溶剂（如NMP）混合成 slurry（浆料），涂覆在集流体上，再通过高温烘干去除溶剂。这种工艺的弊端显而易见：
高能耗：溶剂回收（如蒸馏NMP）的能耗占湿法工艺总能耗的20%以上，每生产1吨电极需消耗约100kW·h的电能用于溶剂回收；
安全隐患：NMP等有机溶剂易燃、有毒，泄漏可能导致火灾或人员中毒，需投入大量成本建设防爆设施；
环保压力：溶剂挥发会产生挥发性有机化合物（VOC），不符合欧盟REACH法规及中国“双碳”目标（碳达峰、碳中和）。
相比之下，干法电极工艺无需使用溶剂，直接将活性材料、粘结剂与导电剂混合，通过纤维化工艺形成极片。这种工艺的优势包括：
低能耗：省去溶剂回收环节，能耗较湿法工艺降低约30%；
高安全性：避免了有机溶剂的使用，消除了火灾及中毒风险；
兼容高活性材料：干法工艺对活性材料（如硅基负极、高镍正极）的适应性更强，可支持高比能电池的开发（如硅基负极的比容量是石墨的3倍以上）。
然而，干法电极技术的规模化应用仍面临三大“卡脖子”难题：
分散性差：无溶剂环境下，活性材料与粘结剂易团聚，导致极片电阻率不均，影响电池容量发挥；
高温纤维化成本高：传统干法工艺需在150℃以上高温下将粘结剂纤维化，增加了能耗（高温加热占干法总能耗的40%），且易导致粘结剂降解；
硅基负极耗锂：硅基负极在充电时体积膨胀（约300%），会与电解液反应消耗锂 ions，导致首次不可逆容量高（约20%），循环寿命缩短。
二、TYB-005：三大创新破解干法电极核心痛点
清研电子的TYB-005干法专用粘结剂，通过材料改性、工艺优化及功能化集成三大创新，系统性解决了干法电极的核心难题。
1. 改性粘结剂：提升分散性，解决团聚与电阻率问题
分散性差是干法工艺的“老大难”问题，其根源在于无溶剂环境下，活性材料与粘结剂的相容性不足。TYB-005粘结剂采用接枝共聚+交联技术，在粘结剂分子链上引入极性基团（如羟基、羧基），这些基团能与活性材料（如硅、石墨）的表面官能团形成氢键，显著提升相容性。同时，改性后的粘结剂具有更好的流动性（熔体流动速率从10g/10min提升至20g/10gmin），更容易与活性材料混合均匀，避免了团聚现象（团聚体尺寸从10μm降至2μm以下）。
通过这种改性，TYB-005粘结剂使极片的电阻率降低了60%（从50mΩ·cm降至20mΩ·cm），解决了干法极片“电阻率不均”的问题，确保了电池容量的稳定发挥（容量发挥率从85%提升至95%）。
2. 三段式Dry Mixing系统：高效纤维化，降低能耗与提升强度
高温纤维化是干法工艺的“能耗大户”，传统工艺需在150℃以上高温下将粘结剂拉伸成纤维，不仅能耗高，还可能导致粘结剂降解。清研电子独创的**“低速分散-中速剪切-高速纤维化”三段式Dry Mixing系统**，通过分步处理实现了高效纤维化：
低速分散（100-200rpm） ：将活性材料、粘结剂与导电剂初步混合，避免团聚；
中速剪切（500-1000rpm） ：通过剪切力打破团聚体，形成均匀混合物；
高速纤维化（2000-3000rpm） ：在常温下将粘结剂拉伸成纤维（纤维直径1-5μm），形成相互交织的网络结构。
这种系统不仅将纤维化能耗降低了20%（从100kW·h/吨降至80kW·h/吨），还提高了极片的剥离强度（从0.5N/cm提升至1.5N/cm），满足了高速连续生产的需求（生产速度从5m/min提升至10m/min）。
3. 功能化集成：解决硅基负极耗锂，支持高比能电池
硅基负极因比容量高（约3500mAh/g，是石墨的10倍），被视为高比能电池的核心材料，但其一阶不可逆容量高（约20%）的问题严重影响了电池循环寿命。TYB-005粘结剂通过材料改性+锂补剂集成，解决了这一问题：
弹性改性：在粘结剂分子链中引入弹性基团（如丁二烯），使粘结剂的断裂伸长率从300%提升至500%，能适应硅基负极300%的体积膨胀，减少极片开裂（开裂率从15%降至5%）；
锂补剂集成：在粘结剂中加入金属锂粉（粒径1-5μm），这些锂补剂在电池首次充电时先于硅基负极反应，释放锂 ions，补充硅基负极的耗锂（首次不可逆容量从20%降至10%以下）。
这种功能化集成不仅提高了硅基负极的循环寿命（循环500次后容量保持率从70%提升至85%），更支持了高比能电池的开发（如将电池比能从250Wh/kg提升至300Wh/kg）。
二、从环保到成本：TYB-005的“全链条价值”
TYB-005粘结剂的创新不仅解决了干法工艺的核心痛点，更在环保、成本及性能上实现了全链条价值提升，为企业带来了实实在在的收益。
1. 环保价值：无溶剂工艺，助力“双碳”目标
TYB-005粘结剂无需使用任何有机溶剂，彻底避免了NMP等溶剂的使用，减少了VOC排放（VOC排放降低约90%）。这种无溶剂工艺符合欧盟REACH法规及中国“双碳”目标，帮助企业规避了环保处罚风险（如欧盟对VOC排放超标的企业罚款可达千万欧元），同时提升了企业的品牌形象（如某电池厂使用TYB-005粘结剂后，其“绿色电池”产品销量增长了20%）。
2. 成本价值：降低全生命周期成本
使用TYB-005粘结剂的干法工艺，省去了溶剂回收设备（如蒸馏塔）的投资（约500万元/条生产线），同时降低了能耗（能耗降低约30%）。此外，干法工艺的生产环节更短（减少了涂覆、烘干等环节），提高了生产效率（生产速度从5m/min提升至10m/min）。综合来看，干法工艺的总成本比湿法工艺降低约15%（如每GWh电池的成本从1.2亿元降至1.02亿元），为企业带来了显著的成本优势。
3. 性能价值：提升电池综合性能
TYB-005粘结剂的应用，使干法极片的性能得到了全面提升：
剥离强度：从0.5N/cm提升至1.5N/cm，减少了极片在卷绕过程中的掉料问题；
电阻率：从50mΩ·cm降至20mΩ·cm，提高了电池的倍率性能（如1C充电时间从1小时缩短至40分钟）；
循环寿命：从500次提升至600次，延长了电池的使用寿命（如电动汽车电池的使用年限从8年提升至10年）。
三、国产化与产业链升级：TYB-005的“战略意义”
TYB-005粘结剂的推出，不仅解决了干法电极技术的核心难题，更对动力电池产业链的升级具有重要战略意义。
1. 降低进口依赖，推动粘结剂国产化
此前，国内干法粘结剂主要依赖进口（如日本JSR公司的粘结剂），进口价格高达50元/公斤，且供货周期长（约3个月）。TYB-005粘结剂的国产化（价格约30元/公斤），降低了国内企业的进口依赖度（国产化率从30%提升至50%），同时缩短了供货周期（约1个月），提高了企业的供应链稳定性。
2. 推动干法电极技术产业化
TYB-005粘结剂的应用，使干法电极技术的产业化率有望从不足5%提升至10%以上。例如，国内某电池厂使用TYB-005粘结剂建设了一条干法电极生产线，年产能1GWh，预计2026年投产，将为企业带来约2亿元的年收益。
3. 支撑高比能电池发展
TYB-005粘结剂对硅基负极的支持，为高比能电池的发展提供了关键材料基础。随着硅基负极的广泛应用，电池比能将从250Wh/kg提升至300Wh/kg以上，满足电动汽车对“长续航”的需求（如电动汽车续航里程从500公里提升至700公里）。
结语：干法电极技术的“关键拼图”，未来可期
清研电子的TYB-005干法专用粘结剂，通过系统性创新解决了干法电极技术的三大核心痛点，为其规模化应用提供了关键解决方案。这款粘结剂不仅在环保、成本及性能上实现了全链条价值提升，更对动力电池产业链的升级具有重要战略意义。
随着干法电极技术的普及，TYB-005粘结剂有望成为动力电池产业的“关键拼图”，推动产业向“绿色、高效、高比能”转型。未来，清研电子将继续围绕干法电极技术进行创新，推出复合粘结剂（如TYB-005与PVDF混合）、预锂化粘结剂（如加入更多锂补剂）及隔膜涂覆粘结剂（如提升隔膜热稳定性）等产品，为动力电池产业的发展提供更多支撑。
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