锂离子电池：卷绕电池与叠片电池对比

入行 门槛
入行门槛低。人 工卷绕容易操作， 资金不足时完全 可以考虑人 工操作，省去了 购买大型自动设 备的资金，降低 了入门门槛。
锂电现在还是上升阶段，新 入行的企业依旧不少，故将 此列为比较的一项。
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• 总结：一句话“卷绕的优势在于制成容易， 叠片的优势在于电池各方面质量好”。不 过问题是，当叠片电池遇到如此多的实际 生产中的麻烦时，电池的最终质量就难以 得到保证。对于用户而言，我们当然希望 买到高质量的叠片电池，但对于厂家而言， 简单易行的卷绕工艺无疑更有吸引力。究 竟哪个好呢？一千个人眼里有一千个哈姆 雷特，我相信同时也会有一千个关于这个 问题的答案。
放电 平台
放电平台略低。由 于内阻高极化大， 一部分电压被消耗 于电池内部极化， 因而放电平台略低。
放电平台高。内阻 较低极化较小，因 而放电平台会高于 卷绕电池而更接近 材料的自身放电平 台。
对于很多放电截止电压较高的 用电设备来说，放电平台较高 的叠片电池无疑是优先选择。
容量 密度
容量密度略低。由 于极耳厚度、电芯 两边为圆形、收尾 的两层隔膜要白白 占据厚度等原因导 致内部空间没有被 完全利用，体积比 容量因此略低。
虽然可以通过分切后的筛选来 对叠片电池的小极片进行严格 把关，但是动辄几十万个的小 极片，谁会有时间去逐个检查 呢？
极片 弹性
极片需要有一定 弹性。以防止弯 常规电池。 折处断裂、掉料。 点焊容易。每个电池 只需要点焊两处，容 易控制
高倍率电池、异形 极片可以没有弹性 电池、动力电池。 容易虚焊。所有极 片都要点焊到一个 焊点，难以操作且 容易虚焊。
操作复杂。人工叠 片费时费力；半自 动或者全自动设备 由于机械制造难度 大门槛高又一时难 以普及。
人工卷绕的难度要明显低于人 工叠片。虽然随着机械制造能 力的加强，未来定会出现高品 质的全自动叠片机，但是依旧 难以在电池的制作效率上与卷 绕相提并论。
生产 控制
生产控制相对简 单。一个电池两 个极片，便于控 制。
不容易变形。内部 结构统一，反应速 率相。对一致，即 使厚电芯 也不容易变形。
这也是卷绕电池不合适做到很 大的厚度的一个原因。
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
电池 形状
形状单一；只能做 成长方体电池。
尺寸灵活。可以根 据电池尺寸来设计 每个极片尺寸，从 而电池可以做成任 意形状。
灵活的尺寸是叠片工艺的一个 明显优势，但就现在市场而言， 似乎对异型电池的需求量还不 是很大。
容量密度较高。电 池内部空间利用充 分，因而与卷绕工 艺相比，体积比容 量更高。
容量的差异在较厚（卷绕侧边 空间利用不充分将会被放大） 和较薄（卷绕极耳厚度白白占 据厚度空间将会被放大）这两 类电池上才有体现，而对于一 般常规尺寸电池而言，差异存 在，但不会特别明显。
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
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高倍率 放电
高倍率放电容量较 少。单一极耳难以 大电流充分完成放 电。
高倍率放电容量较 多。多极片并联更 容易在短时间完成 大电流放电。
对于常规锂离子电池（手机用、 笔记本电脑用等），无需高倍 率放电；而对于动力电池、备 用电源等，则需要高倍率放电。 因而二者各有 各自的适用范
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
适合 领域
常规电池。
高倍率电池、异形 高倍率电池、异形 电池、动力电池。 电池、动力电池。 涂布要求低。由于 将正负极分成了诸 多小片，可以通过 叠片前将小片分档 来排除涂布膜密度 不良造成的影响。
由于叠片工艺倍率性能更佳、 由于叠片工艺倍率性能更佳、 外观形状的选择更为多样，故 外观形状的选择更为多样，故 适用的范围也要广于卷绕电池。 适用的范围也要广于卷绕电池。 由于现在工艺的改进，将卷绕 电池很长的极片膜密度控制在 一个误差不大的范围已经不难 了，而将叠片电池的每个小片 都称重分档又非常繁琐，所以 该点对二者的影响其实并不大。
厚度便于控制。电 芯内部结构一致， 电池各个部位厚度 也相应的一致，因 此容易控制其厚度。
由于卷绕电池厚度难以控制， 故设计的时候不得不在厚度方 面多留出一些余量，从而降低 了电池的设计容量
厚度 变形
容易变形。由于内 部结构不均一，充 放电时电芯内部反 应程度、速率不均。 故对于较厚的卷绕 电池而言，大倍率 充放电后或者循环 多次后，有变形的 可能。
生产控制较繁琐。 每个电池有几十 个极片，检测、 转运、统计等都 是难点。
对于稍具规模的厂子而言， 每天几万的产量就意味着每 天百万个叠片极片！产量几 十万的话甚至可能近千万的 小极片！生产过程中的周转、 监控的难度可想而知。
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
操作 工要 求
对操作工要求低。 想熟练完成卷绕难， 但是想合格完成卷 绕并不难。知道流 程并控制好极片对 位后即可 入门。
只要极片配料涂布没有明显出 由于叠片工艺倍率性能更佳、 问题的话，一般极片都是可以 外观形状的选择更为多样，故 买足这一条件的。 适用的范围也要广于卷绕电池。
小批量生产虚焊不难控制，但 是大批量生产的话，虚焊则难 以监控和有效解决。
点焊
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
卷绕
操作方便。不论是 人工卷绕还是半自 动全自动卷绕，都 可以较快速且高质 量的完成。
卷绕电池与叠片电池 对比
黄俊雷
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
内阻
内阻较高。因为通 常情况下正负极都 只有单一极耳。
内阻较低。相当于 多个小极片并联， 降低了内阻。
单纯的内阻略高对客户的影响基本 可以忽略，国外安全性较好的聚锂 电池（聚合物电解液）也并没有因 为其略高的内阻而显现出对比于国 内软包电池的劣势。但内阻会一定 程度上影响电芯倍率性能和放电平 台
涂布
涂布要求高。对每个 极片而言，各个部位 的涂布膜密度不能有 明显差别，需严格控 制膜密度。
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项目 卷绕工艺 叠片工艺
分切繁琐，合格率 低。每个电池有几十 个小片，每个小片有 四个切面，切片工艺 又是易产生不良的冲 切，因此对单个电池 而言，产生极片断面、 毛刺的概率大大增加。
分析
分切
分切方便，合格率 高。每个电芯只需 要进行正负极各一 次分切，难度小且 产生不良品概率低。
能量 密度
能量密度略低。由 于体积比容量较低 以及放电平台较低 这两个原因，致使 能量密度也不及叠 片工艺电池。。
能量密度高。放电 平台和体积比容量 都高于卷绕工艺电 池，所以能量密度 也相应较高。
具体情况请参照放大平台和容 量密度两点，总的来说叠片占 优。
适用 厚度
适用范围较窄。对于 超薄电池，极耳厚度 占据空间比例过大会 进而影响电池容量。 对于超厚电池，不仅 卷绕起来极片太长难 以控制，且电池两侧 空间无法得到充分利 用，也会降低电池容 量。
适用范围较宽。不 论是做成超薄电池 还是超厚电池，叠 片工艺都可以胜任。
卷绕电池在超薄超厚电池方面 上毫无优势，但同时也要注意 超薄电池暂时而言应用并不多， 超厚电池可以通过两个较薄电 池叠放并联来实现（不过要以 降低一定容量为代价）。
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项目 卷绕工艺 叠片工艺 分析
厚度 控制
厚度难以控制。由 于电芯内部结构不 均一，极耳处、隔 膜收尾处、电芯的 两边都是容易超厚 的位置。
对操作工要求高。 叠片操作困难，且 负极片对正极片的 过长、过宽设计一 般不会太大，所以 需要操作人员有一 定的操作基础。 入行门槛高。自动 化设备尚不成熟， 人工操作叠片工艺 繁琐造成人工成本 上升，因而提高了 叠片工艺电池的入 行门槛。
记得毕业设计跟师兄做叠片动 力电池，10Ah的，叠片第一个 用了两个小时，后来快些，半 个多小时就叠完一个了。