隨著全球能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程的加速，新能源汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等產(chǎn)業(yè)對(duì)鋰離子電池的能量密度、功率密度、循環(huán)壽命及安全性提出了近乎苛刻的要求。在電池這一高度精密的技術(shù)體系中，電極片作為電荷存儲(chǔ)與釋放的核心載體，其制造工藝的每一個(gè)細(xì)節(jié)都直接關(guān)系到電池的整體性能。其中電極片的潤(rùn)濕性是一個(gè)長(zhǎng)期存在卻又至關(guān)重要的“隱形”指標(biāo)。
在電池注液過程中，電解液能否快速、均勻地滲透到多孔電極的內(nèi)部，形成高效的離子傳輸通道，是決定電池內(nèi)阻、倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。然而，由于電極漿料配方的復(fù)雜性、涂布工藝的波動(dòng)性以及活性材料與電解液之間固有的界面張力， achieving 理想且一致的潤(rùn)濕性始終是行業(yè)面臨的一大技術(shù)難題。傳統(tǒng)的觀察或經(jīng)驗(yàn)判斷方法已無法滿足現(xiàn)代電池工業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)化、精準(zhǔn)化質(zhì)量控制的需求。
接觸角測(cè)量?jī)x正是破解這一難題的利器。它通過精密測(cè)量電解液液滴在電極片表面形成的接觸角，為潤(rùn)濕性提供了直觀、量化的科學(xué)判據(jù)。一個(gè)較小的接觸角意味著電解液能更好地鋪展和滲透，反之則表明存在潤(rùn)濕障礙。通過系統(tǒng)分析接觸角數(shù)據(jù)，研發(fā)人員可以精準(zhǔn)優(yōu)化漿料配方（如粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑的選型與用量），改進(jìn)涂布與輥壓工藝參數(shù)，甚至對(duì)集流體進(jìn)行預(yù)處理，從而有效降低電極-電解液之間的界面張力，構(gòu)建好的三維離子傳輸網(wǎng)絡(luò)。這不僅顯著提升了電池的電荷傳輸效率，降低了充放電過程中的極化現(xiàn)象，還有助于形成更穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜（SEI），從根本上延長(zhǎng)電池的使用壽命并增強(qiáng)其安全性。
展望未來，對(duì)電極界面特性的精細(xì)調(diào)控將成為下一代高性能電池技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的核心戰(zhàn)場(chǎng)。隨著固態(tài)電池、硅碳負(fù)極、高鎳/富鋰錳基正極等新體系的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，界面潤(rùn)濕與相容性問題將變得更加復(fù)雜和突出。接觸角測(cè)量技術(shù)也將隨之向更高精度、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。
我們預(yù)期，未來的
接觸角測(cè)量?jī)x將不僅僅局限于靜態(tài)接觸角的分析，而是能夠模擬電池實(shí)際工作條件下的溫度、壓力環(huán)境，進(jìn)行動(dòng)態(tài)接觸角、滾動(dòng)角以及界面粘附功的實(shí)時(shí)表征。通過與人工智能和大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)深度融合，接觸角測(cè)量數(shù)據(jù)將與電池制造全流程參數(shù)聯(lián)動(dòng)，形成閉環(huán)的工藝優(yōu)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電極潤(rùn)濕性的在線預(yù)測(cè)與智能調(diào)控。最終，接觸角測(cè)量?jī)x將從一種研發(fā)和質(zhì)量檢測(cè)工具，演進(jìn)為構(gòu)建數(shù)字化電池工廠、實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為打造更安全、更高效、更長(zhǎng)壽命的新能源電池提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。
