電池制造工藝主要分為疊片工藝和卷繞工藝兩種技術(shù)路線。目前中國(guó)電池企業(yè)的主要技術(shù)方向以圍繞卷繞為主,但隨著疊片技術(shù)的進(jìn)步及突破,大量電池企業(yè)開始采用疊片工藝生產(chǎn)鋰電池電芯,既然如此,下面我們來一起看看鋰電池電芯疊片工藝和卷繞工藝怎么樣?
電芯疊片是鋰電池中段生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)
鋰電池制造可統(tǒng)一分為極片制作、電芯組裝、電芯激活檢測(cè)和模組/Pack 封裝四大工序,其中,電芯組裝屬于中段生產(chǎn)環(huán)節(jié),主要包括卷繞或疊片、電芯預(yù)封裝、電芯注液等工序。卷繞是指將制片工序或收卷式模切機(jī)制作的極片卷繞成電芯,疊片指的是將模切工序中制作的單體極片疊成電芯。通常來說,卷繞用于方形和圓柱電池,疊片用于方形和軟包電池。根據(jù) GGII 測(cè)算數(shù)據(jù),在鋰電設(shè)備中,中段設(shè)備價(jià)值量占比約為35%,其中,卷繞/疊片機(jī)是中段設(shè)備的核心,價(jià)值量占比約70%。
一、疊片顯著提升電池能量密度和安全性劣勢(shì)在于效率和工藝控制等方面
和卷繞電池相比,疊片電池具有一定優(yōu)勢(shì):
1)、更高的體積能量密度上限:在相同體積的電芯設(shè)計(jì)情況下,疊片電芯的能量密度高出約 5%左右
2)、更穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和更高的安全性:不存在拐角內(nèi)應(yīng)力不均勻問題,每層膨脹力接近,因此可以保持界面平整,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,同時(shí)拐角處受力均勻,斷裂風(fēng)險(xiǎn)降低
3)、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命:極耳數(shù)量是卷繞電池的 2 倍,內(nèi)阻相應(yīng)降低 10%以上,循環(huán)壽命比卷繞高 10%左右
4)、更適合做高倍率、大尺寸和異型電池。但疊片也存在生產(chǎn)效率較低、良率較低、設(shè)備投資大、工藝難度大等劣勢(shì),是此前制約大批量生產(chǎn)的主要因素。
二、疊片與卷繞的工藝差別主要在模切和極組成型
在模切工序,傳統(tǒng)卷繞采用雙邊模切,模切極耳間距不等,沖切位置有Mark孔進(jìn)行定位;而疊片采用單邊模切,極耳間距相同,會(huì)進(jìn)行等間距切斷。在極組成型工序,卷繞正負(fù)極片連續(xù),疊片是片狀物料,在層數(shù)相同的情況下,相較于卷繞電池,疊片電池的極耳數(shù)量多一倍,同時(shí)隔膜張力幾乎為零,孔隙率和原材料保持一致。目前市場(chǎng)上主流疊片機(jī)設(shè)備路線主要有Z字型疊片機(jī)、切疊一體機(jī)、熱復(fù)合疊片機(jī)和卷繞一體機(jī)四種,其中Z型疊片目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛,熱復(fù)合疊片機(jī)技術(shù)難度更高,卷疊一體機(jī)涉及到日韓專利,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少。
以上就是鋰電池電芯疊片技術(shù)的介紹了,相信通過以上對(duì)鋰電池電芯疊片技術(shù)的介紹大家對(duì)電池電芯疊片技術(shù)有了更加深層次的了解了,而深圳量能電池作為國(guó)內(nèi)較早接觸軟包疊片工藝的鋰電池廠家,早在2001年便已成立鋰電事業(yè)部,并且專注于研發(fā)和制造疊片工藝軟包鋰聚合物電池和專業(yè)的鎳氫充電電池。有電池需求歡迎直接聯(lián)系我們。