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      单颗粒力学性能测试系统

      对电池材料颗粒测试压溃强度，可用于评估材料的耐压性，指导辊压工艺，且力学强度高的材料，后续的循环稳定性也会较好。 测试对象：锂电池正负极材料 测试颗粒尺寸：单颗粒粒径大小：5~50μm

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      单颗粒电化学性能测试系统

      高质量工况下动态光学成像，以接近光学衍射极限的分辨率纵览真实电池体系内部动态反应过程；超长时间连续稳定拍摄，确保在数以天计的充放电测试过程中测试数据前后定量可比；多种电化学性能测试兼容，反应活性、动力学常数、相变电位、倍率性能、空间异质性分布……多维指标，一机全测。

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    • 全固态电池制程设备->材料表征

      声学共振混合仪

      采用低频声共振混合技术，通过精密控制产生特定频率（通常在55-65Hz区间）的高强度声波振动。这种振动使混合容器内的锂电材料（无论是电极浆料、固态电解质粉末还是高粘度复合体系）作为一个整体发生剧烈的非线性“沸腾”运动，实现宏观对流与微观声流的完美耦合。60Hz配合可高达100g的加速度强度​（相当于火箭推进力的5倍），既能激发物料内部的微观涡流（微声流），又避免高频导致的空化损伤。

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    • 材料表征

      粉末电阻率&压实密度仪

      结合高精度压力控制、厚度和电阻测试系统，四探针和两探针法自由选择，精准测试粉末的电阻率和压实密度，可用于材料研发以及粉末物料批次稳定性监控。 应用：锂（钠）电正负极粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）、导电剂、固态电解质粉末、其他微米级粉末材料等。

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    • 材料表征

      粉末压实密度仪

      粉末压实密度的测定一方面可作为有效指标监控粉末材料批次间差异，另一方面可作为研发材料评估及工艺优化的有效手段。应用：锂（钠）电正负极粉末（LCO/NCM/LFP/Graphite等）、导电剂、固态电解质粉末、其他微米级粉末材料等。

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    • 材料表征

      浆料电阻仪

      采用上中下三对电极测试浆料不同垂直高度的电阻率，评估不同配方浆料的导电性和随静置时间的沉降性能，助力研发进行浆料配方开发和搅拌工艺稳定性监控。 应用：锂（钠）电正负极浆料和导电剂浆料的材料评估、配方评估、沉降性能评估。

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    • 全固态电池检测解决方案->材料表征

      多维度固态电解质测试系统

      可用于材料粉末层级的综合测试。系统含有氛围保护系统、加压系统、压力测量系统、厚度测量系统、压力锁紧系统、电化学测试系统与一体化软件，可以实现在氛围保护下原位测试固态电解质或电池在不同受压过程中的压实密度与电化学性能变化。

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    • 材料表征->全固态电池检测解决方案

      固态电池高通量力电耦合测试系统

      包含温控系统、电化学性能测试与压力测试系统，可实现RT~80℃条件下的模具电池与软包电池的加压测试，载物托架层采用抽拉式设计，操作方便，可帮助客户实现不同温度下、压力与电化学测试的一体化便捷测试。

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    • 制程表征

      极片电阻仪

      结合高精度压力控制、厚度和电阻测试系统，采用双平面可控压圆盘电极电阻法测试极片的整体穿透内阻，包含涂层电阻、涂层与集流体接触电阻以及集流体电阻的总和，可用于极片配方开发和工艺稳定性监控。 应用：材料评估、工艺评估、电芯失效分析

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    • 制程表征

      极片柔韧性测试系统

      循环测试：可实现单次加压或多次往返测试； 双向测试：测试机构可90℃翻转,支持水平施压以及垂直施压两种测试场景； 离位工装：搭配裁片机和工装,保持极片制样一致性,防止因人员操作导致数据异常； 点检功能：配置第三方计量的标准厚度块&砝码,可定期对设备进行点检。

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    • 制程表征

      极片自动刮粉仪

      优化电池性能，厚涂/分层涂布极片成分分析；为极片整体性能和质量提供工艺验证或反向分析；检测SBR的上浮/异常，作为极片的常规质控项目。

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    • 制程表征

      极片迂曲度测试仪&隔膜离子电导率测试仪

      创造性解决方案： 1. 通过测试极片对称电池的 EIS 来计算极片的迂曲度； 2. 装配简单，自动化测试与分析，简化操作步骤，提高测试效率； 3. 四通道同步测试。

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    • 制程表征

      极片重量法浸润检测设备

      制程工艺评估：评估涂布速度、冷压速度等工艺参数变化后对极片浸润能力的影响； 材料浸润性能评估：评估粉料、binder等材料更换后对极片浸润性能的影响； 电解液浸润性能：评估电解液配方改变后对极片浸润性能的影响。

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    • 制程表征

      极片高度浸润测试仪

      搭载高精度视觉CCD相机与多色环形光源，可对正极/负极/复合隔膜正负极极片进行浸润检测； 大样本库AI检测的加入，增大了测试的准确性。

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    • 制程表征

      极片翻折辊压透光测试仪

      对标锂电行业前工序标准检测工艺，采用精准可控机械翻折+恒压辊压模拟量产工况，对涂布极片进行定角度、定压力折叠辊压处理。

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    • 制程表征

      裸电芯浸润重量测试仪

      面向锂电池卷芯电解液浸润性能评价而开发，本设备显著提升了测试过程的一致性与重复性。 1、自动举升平台与实时称重联动减少了人为操作差异对测试结果的影响； 2、恒定液位设计有效抑制了浮力变化带来的系统误差，使所获得的质量/时间曲线更真实地反映卷芯自身的浸润行为。

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    • 电芯原位产气表征

      原位产气体积监控仪

      多层级产气测试：材料产气 → 单层叠片电池产气 → 小软包电池产气 → 铝壳电池产气（方形或圆柱）；多个温度点调节：常温测试 → 高低温测试（RT~85℃水浴控温）；多角度产气分析：产气体积 → 产气气压 → 产气成分分析

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    • 电芯原位产气表征

      原位多通道存储产气测试系统

      原位高温存储测试，避免移动带来温度误差；扫码枪+软件数据直接记录，直接生成数据结果，便于分析；适应多通道存储。

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    • 电芯原位产气表征

      方壳&圆柱内压测试系统

      适用于圆柱电池、方壳电池，注液孔尺寸直径：>7mm；量程：2MPa；传感器精度：0.3%F.S；通道数：8通道。

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    • 电芯原位产气表征

      EOL电芯瞬时气压测试系统

      可用于测试拆解 EOL 电芯瞬时气压测试以及异常电池气压测试，反馈电池的瞬时最大气压值。采样频率 :50ms；传感器精度可达 0.3%F.S；含测试、显示、保存数据功能一体；无需插电使用，可对该仪器进行充电。

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    • 电芯原位膨胀表征

      多通道可控温电池原位膨胀分析系统

      多通道可控温电池原位膨胀分析系统CBS1400，可实现多通道原位表征消费类电池，助力消费类电池膨胀分析从而配套硬件设计。

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    • 电芯原位膨胀表征

      圆柱电池原位膨胀测试系统

      光学成像+三维重构+实时在线监控；非接触、无损；高通量检测，适配大规模生产。

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      电化学性能分析仪

      支持电化学阻抗谱EIS，多扫速循环伏安法（CV），线性扫描伏安法（LSV），GITT/PITT/CA/CP测试。支持寿命预测基准数据，精准库伦效率，电池自放电，材料微小副反应测试。电压&电流精度高达0.01%；高达纳安级别的电流控制。

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      电池阻抗测试仪

      “工业级”电池阻抗测试与应用方案：大容量电池的阻抗测试（单次&循环测试）；电池一致性分选（异常电池筛查）；SOH快速预估（梯次利用）；电池失效分析（生产问题排查）。

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    • 电化学表征

      快速电池阻抗筛分系统

      电池一致性快速批量分选；SOH快速预估与电池梯次利用。

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    • 智慧实验室

      自动扣电组装系统

      对电池材料颗粒测试压溃强度，可用于评估材料的耐压性，指导辊压工艺，且力学强度高的材料，后续的循环稳定性也会较好。

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      自动对称电池组装系统

      可实现双面涂布极片的自动切割和涂层自动刮粉； 辅助人工进行电池组装； 电池自动注液、铝塑膜三边封口； 电池组装过程可溯源。

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当我在元能做了500张极片的刮粉

2026-05-27

 

 

 

 

 

故事的开始

 

 

 

当我3年前来元能科技面试的时候，老板问我，你知道锂电池极片纵向均匀性检测、深度成分分析有什么表征方法（我感觉到他一定不止问过我，应该很常聊这个）。本着多年和传统理化设备打交道的经验，我不假思索地说，XPS深度刻蚀、TOF-SIMS（OS：PVDF有F，CMC有Na，SBR里面有不饱和的C=C双键嘛）。

图1.老板面试我（图是AI生成的，老板比这个帅）

我看了眼老板，似乎对这个回答不是很满意，他沉默了下，问说：“你知道刮刀刮粉吗，现在工艺上有些方法是操作人员手工去做不同深度的刮粉，然后测热重，分析粘结剂的含量。“手工刮不同深度？”我当时有点疑惑，老板也笑了笑：“对，深度不准，很粗糙。”

 

图2.粘结剂纵向分布（涂层-集流体方向）表征方法（现有报道的）

世事难料，怎能预见到，加入元能的2年后，结合市场需求和我们强大的设备研发团队，我们整理了个60多页的ppt，专门立了个项，锂电池极片高精度刮粉设备，力求用自动化设备替代人工，做极片微米级的精准刮削。然后，我们的极片自动刮粉设备LEPS2000就这样应运而生了。

 

硬核验证：500+张极片，刮得有多稳？

 

 

 

自设备研发以来，为了保障LEPS2000的顺利交付，结合龙头企业客户的相关要求，我们做了更极致的验证，对500＋不同配方的负极极片，分别设置了不同深度、不同位置的刮削实验，并用万分尺记录极片刮削前后的深度差值，以此验证LEPS2000的刮削精度（如图3）。

 

图3.部分不同配方极片的实验照片图（浅色：极片刮前状态；深色：极片刮后状态，斑点为万分尺卡点处）

图4是对5种不同配方负极极片（Formula 1–5）在不同目标刮削深度下进行重复实验的结果，结果显示实际刮削深度与目标深度的偏差范围控制在规格线±2 μm以内，且该偏差值的变异系数（COV）小于5%，表明设备刮削精度稳定，符合客户对极片目标刮削深度的要求。注：实际刮削误差会包含设备误差和样品误差，不同样品情况不一。

 

图4. 不同配方极片需求刮削深度和设备实刮深度的(a)差值图和(b)差值平均值和cov

此外，LEPS2000的高精度原位测厚系统能够自动读取记录极片刮削前后的厚度值，并计算实际刮粉深度。图5展示了不同厚度极片在设定刮削深度为10 μm时的激光实测厚度数据，可以看出极片刮前/刮后的厚度均匀性良好，且刮削深度值保持相对稳定。

 

图5.不同极片在激光测厚下的刮前/刮后厚度值

 

设备解析：LEP2000为什么这么夯？

 

 

元能科技极片自动刮粉设备 LEPS2000 以 “精准化、自动化、闭环测厚” 为核心（如图6），实现极片刮粉处理的全面升级。设备具备自动对刀功能，可完成刮刀自动校准；刮刀深度控制精度达 1μm，搭配高精度激光测厚模块，实现极片刮前、刮后双重厚度验证，显著提升刮粉深度的精准度与操作过程的安全性。

 

图6. 元能科技极片自动刮粉设备

 

实测感悟：锂电精细化竞争，藏在每一个微米里！

 

 

图7. 元能科技极片刮粉技术的核心应用价值

极片微米级刮粉测试需求的兴起，正是锂电行业从粗放式产能比拼转向极致精细化竞争的直观体现。过去行业拼的是产能扩张速度和基础产品交付能力，质控标准停留在压实密度、电阻率这类宏观指标上，极片内部的纵向差异长期是难以量化的 "黑箱"。就像负极干燥过程中普遍存在的 SBR 上浮问题，我们早就知道它会影响电池性能，但传统手工刮粉误差太大，始终无法精准量化表层和深层的含量差异，工艺优化只能靠经验摸索。

另外，对微米级精度的极致追求，能够获取到带有明确空间位置信息的结构化样本，为后续的组分分析、工艺验证和质量管控提供可靠的基础。

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元能科技表征方案助力《JACS》重磅成果：南大&宁德时代联合揭秘石墨负极快充瓶颈，刷新锂电锂化动力学认知

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锂电研发痛点：极片性能到底该怎么表征？