超声波喷涂技术作为一种先进的精密涂覆工艺,在锂电池制造中具有多环节的应用价值,其核心在于通过超声波能量将液体材料雾化成微米级均匀液滴,再沉积于基材表面。以下从具体应用场景、技术优势及产业意义三方面展开分析:
一、锂电池关键组件的超声波喷涂应用
1.电极材料涂覆(正极/负极)
作用:将活性材料(如钴酸锂、石墨)与导电剂、粘结剂混合的浆料均匀喷涂在金属箔集流体上,形成电极片。
技术优势:
均匀性:雾化颗粒尺寸可控(微米级),避免传统涂布易出现的“边缘效应”或“龟裂”,提升电极厚度一致性。
超薄涂层:可制备厚度≤10μm的极薄涂层,减少内阻,提升离子传导效率。
原料节约:喷涂飞溅少,材料利用率高达90%以上,显著降低生产成本。

2.隔膜功能化涂层
作用:在PP/PE基隔膜表面喷涂陶瓷或聚合物涂层,增强隔膜耐热性、电解液浸润性和机械强度。
技术优势:
孔隙控制:精准调控涂层孔隙率(通常需>40%)与孔径分布(<1μm),平衡离子导通率与枝晶阻隔能力。
安全提升:陶瓷涂层可耐受>200℃高温,抑制热收缩,防止电池短路。
3.固态电池电极制备
作用:用于固态电池正负极的固态电解质或复合电极浆料的喷涂。
技术优势:
低温工艺:避免高温烧结导致的材料分解,适合对温度敏感的固态电解质成膜。
界面优化:均匀涂层减少电极-电解质界面阻抗,提升全电池循环稳定性。

4.电极表面修饰涂层
作用:在成品电极表面喷涂保护层(如氮化硅、碳纳米管),改善界面稳定性。
技术实现:通过三轴滑动平台控制喷头轨迹,实现纳米级精度修饰。
二、技术优势的深层解析
1.精密控制能力
参数可调:通过调节超声频率、供液速度、喷头距离等,精确控制涂层厚度及形貌。
自动化适配:可与其他设备进行连接,集成于PLC控制系统,满足各种生产条件。
2.成本与环保效益
低维护成本:无喷嘴堵塞问题(无高压射流),减少停机清洁频率。
溶剂减量:雾化效率高,降低有毒溶剂用量30%以上,符合绿色制造趋势。
3.兼容创新材料
适用于纳米纤维(如石墨烯)、复合集流体(如PET铜箔)等新型材料的涂覆,推动高能量密度电池开发。

三、发展国内大功率超声波应用的意义
功率超声应用市场广阔,在超声波精密喷涂上从原来由欧美企业主导,逐步被国内新兴科技企业所替代。FUNSONIC品牌突破技术壁垒,有开放性实验室、有多种型号喷涂设备,能定制自动化喷涂生产线,满足用户对涂层和作业方式的不同要求。