在新能源電池制造的 “微米級戰(zhàn)場” 上,漿料的顆粒分散質(zhì)量直接決定電芯的性能上限 —— 磷酸鐵鋰正極漿料的顆粒粒徑每偏差 0.5μm,可能導致電池循環(huán)壽命下降 10% 以上;固態(tài)電池復合漿料中的團聚體更是引發(fā)界面阻抗飆升的 “元兇”。
然而,電池漿料固有的高不透明性、高粘度、多組分團聚特性,讓傳統(tǒng)檢測手段陷入 “判不準、難追溯、效率斷層” 的三重困境。英國 Labman 公司的TIDAS 全自動細度分析儀,憑借對電池漿料特性的深度適配,實現(xiàn)從檢測原理到應用場景的全方位突破,成為漿料質(zhì)量控制的 “精準標尺”。

行業(yè)痛點:電池漿料檢測的三大技術桎梏
電池漿料并非簡單的固液混合物,其含有的活性物質(zhì)、導電劑、粘合劑等組分形成復雜體系,傳統(tǒng)細度檢測方法在此遭遇天然瓶頸:
1不透明性導致的 “識別難題”
磷酸鐵鋰、三元等高活性漿料多呈高度不透明狀態(tài),傳統(tǒng)激光粒度儀需依賴樣品稀釋檢測,而稀釋過程會破壞漿料原有的團聚結構,導致測量結果與實際工況偏差顯著;人工 Hegman 刮板檢測則因肉眼無法穿透漿料層,難以識別深層顆粒分布,僅能憑表面 “突破點” 模糊判斷,細微顆粒團聚問題常被遺漏。
2主觀判斷引發(fā)的 “數(shù)據(jù)混亂”
傳統(tǒng)手工刮板檢測的操作流程雖快(單次操作可在幾分鐘內(nèi)完成),但核心缺陷在于評判標準完全依賴檢測人員主觀經(jīng)驗:不同人員對 “顆粒密集度”“突破點位置” 的判斷差異極大,同一批漿料經(jīng)不同檢測員檢測,結果可能覆蓋 2-3 個 Hegman 等級;即使是同一檢測員,不同時間的判斷標準也可能存在波動。某動力電池廠內(nèi)部測試顯示,因人員主觀偏差,同一漿料樣品的檢測結果一致性不足 60%,導致研發(fā)數(shù)據(jù)難以復用、生產(chǎn)質(zhì)量標準無法統(tǒng)一。
3研發(fā)生產(chǎn)的 “效率斷層”
在研發(fā)端,新型漿料配方優(yōu)化需頻繁調(diào)整研磨參數(shù)(轉速、時間、分散劑比例)并檢測細度,傳統(tǒng)手動檢測雖操作快,但因結果重復性差,需多次檢測驗證數(shù)據(jù)有效性,20 組正交實驗往往需耗時 3 天以上,嚴重拖慢快充、固態(tài)等新型電池的研發(fā)進度;在生產(chǎn)端,檢測結果的 “不可靠性” 使得研磨終點判斷缺乏精準依據(jù),常出現(xiàn) “過度研磨浪費能耗” 或 “研磨不足導致返工” 的問題,某企業(yè)統(tǒng)計顯示此類損耗年超 300 萬元。

技術突破:TIDAS 適配電池漿料的三大核心創(chuàng)新
TIDAS 并非對傳統(tǒng)檢測技術的簡單升級,而是針對電池漿料特性量身打造的解決方案,其突破點精準對應行業(yè)痛點:
1暗場照明技術:穿透不透明漿料的 “火眼金睛”
針對漿料高不透明性難題,TIDAS 摒棄傳統(tǒng)直射照明模式,采用淺角度暗場照明技術—— 通過低角度光源照射涂覆在細度板上的漿料,顆粒對光線的散射效應被顯著放大,而漿料基質(zhì)則呈暗態(tài)背景,即使完全不透明的三元正極漿料,其內(nèi)部微米級團聚體也能被高分辨率攝像頭清晰捕捉。這一技術無需稀釋樣品,完美保留漿料原始狀態(tài),測量結果與電極實際涂覆性能的相關性提升至 95% 以上。
2自動化涂覆 + 算法分析:根除主觀誤差的 “標準標尺”
TIDAS 搭載專利機械涂覆模塊,可根據(jù)漿料粘度(2000-10? mPa?s)自動調(diào)節(jié)刮涂壓力與速度,針對高粘度固態(tài)電解質(zhì)漿料仍能實現(xiàn)均勻涂覆,徹底避免人工操作的力度、速度差異;同時,通過專屬算法對成像結果進行處理,自動生成顆粒分布直方圖并輸出標準化細度評級(如 Rating:26 對應 Hegman:5.92),完全替代人工主觀判斷。Birmingham 大學能源材料研究組的實踐證明,該系統(tǒng)使同一漿料樣品的多次檢測重復性誤差趨近于零,解決了長期困擾行業(yè)的 “數(shù)據(jù)不可復現(xiàn)” 問題。
3數(shù)據(jù)閉環(huán)能力:銜接研發(fā)與生產(chǎn)的 “數(shù)字橋梁”
TIDAS 具備完善的數(shù)據(jù)存儲與導出功能,可自動記錄每批次漿料的原始圖像、顆粒分布直方圖及細度評級,這些數(shù)據(jù)可直接對接研發(fā)端的工藝優(yōu)化模型(如 DOE 實驗設計),或接入生產(chǎn)端的 MES 系統(tǒng)實現(xiàn)實時監(jiān)控。在 Birmingham 大學的 LTO 負極漿料研發(fā)中,借助 TIDAS 的高頻次、高可靠數(shù)據(jù)反饋,研發(fā)團隊無需重復驗證數(shù)據(jù),快速鎖定最優(yōu)研磨參數(shù),大幅提升了研發(fā)效率。

場景落地:TIDAS 在電池行業(yè)的三大應用路徑
基于對電池漿料檢測需求的深度適配,TIDAS 可通過以下路徑實現(xiàn)從實驗室到產(chǎn)線的落地應用,切實解決行業(yè)實際問題:
1實驗室研發(fā)場景:建立標準化工藝數(shù)據(jù)庫
應用方法:在新型漿料(如固態(tài)電解質(zhì)漿料、高鎳三元漿料)研發(fā)中,將 TIDAS 作為 “標準檢測工具”,每調(diào)整一組研磨參數(shù)(如轉速、分散劑比例),即通過 TIDAS 獲取標準化細度數(shù)據(jù),直接用于工藝優(yōu)化模型擬合;同時,自動存儲的原始圖像與檢測結果,可作為研發(fā)數(shù)據(jù)追溯依據(jù),方便后續(xù)工藝迭代或?qū)@陥蟆?/span>
核心價值:避免因主觀檢測誤差導致的 “無效實驗”,讓研發(fā)數(shù)據(jù)更可靠、可復用,加速新型漿料的工藝定型。

2生產(chǎn)線質(zhì)量控制場景:實現(xiàn)研磨過程精準管控
應用方法:在正極 / 負極漿料量產(chǎn)線中,設置 TIDAS 為 “在線檢測節(jié)點”,每批次漿料抽取樣品后,通過自動化檢測快速獲取細度結果;若結果超出預設閾值,則實時反饋至研磨工序調(diào)整參數(shù),避免 “過度研磨” 或 “研磨不足”;同時,檢測數(shù)據(jù)接入 MES 系統(tǒng),形成每批次漿料的質(zhì)量追溯檔案。
核心價值:減少因研磨偏差導致的返工與能耗浪費,提升產(chǎn)品一次合格率,同時滿足行業(yè)對電池生產(chǎn)的質(zhì)量追溯要求。
3中試放大場景:保障工藝一致性
應用方法:在實驗室小試完成后,將 TIDAS 確定的 “標準細度參數(shù)” 作為中試生產(chǎn)的質(zhì)量基準;中試過程中,通過 TIDAS 持續(xù)監(jiān)測漿料細度,確保中試工藝與小試參數(shù)的一致性,避免因檢測標準差異導致的工藝放大失敗。
核心價值:縮短中試周期,降低工藝放大風險,助力新型漿料快速實現(xiàn)量產(chǎn)轉化。

結語:以精準檢測賦能電池產(chǎn)業(yè)升級
新能源電池行業(yè)對 “更高能量密度、更長循環(huán)壽命、更低制造成本” 的追求,本質(zhì)上是對微觀工藝控制精度的追求,而漿料細度檢測正是其中的關鍵一環(huán)。TIDAS 通過暗場照明、自動化涂覆、數(shù)據(jù)閉環(huán)三大技術突破,不僅破解了電池漿料檢測的 “判不準、難追溯、效率斷層” 難題,更以 “檢測 - 分析 - 優(yōu)化” 的全鏈路價值,推動行業(yè)從 “經(jīng)驗判斷” 向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動” 轉型。
目前,上海翁開爾實驗室已配備 TIDAS 樣機,歡迎電池企業(yè)攜帶磷酸鐵鋰、三元、固態(tài)電解質(zhì)等各類漿料樣品前往檢測,實地驗證設備對自身研發(fā)或生產(chǎn)場景的適配價值。在電池技術競爭白熱化的今天,精準的檢測設備已成為企業(yè)的核心競爭力之一,TIDAS 正以其獨特的技術優(yōu)勢,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入強勁動力。
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2025年,對于上海翁開爾而言意義非凡,不僅是辭舊迎新的時刻,更是里程碑式的突破——H.J. Unkel 集團成立 100 周年!
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