卷绕电池和叠片电池对比
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生产 制。
转运、统计等都 十万的话甚至可能近千万的
控制
极片需要有一定 常弹规性电。池以。防止弯 折处断裂、掉料。
极高片倍可率以电没池有、弹异性形 电池、动力电池。
由只于要叠极片片工配艺料倍涂率布性没能有更明佳显、出 外问观题形的状话的,选一择般更极为片多都样是,可故以 适买用足的这范一围条也件要的广。于卷绕电池。
点焊容易。每个电池 只需要点焊两处,容 易控制
用,也会降低电池容 量。
适用范围较宽。不 卷绕电池在超薄超厚电池方面 论是做成超薄电池 上毫无优势,但同时也要注意 还是超厚电池,叠 超薄电池暂时而言应用并不多, 片工艺都可以胜任。 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)。
第四页
项目
卷绕工艺
叠片工艺
分析
厚度 控制
分析
分切
极片 弹性
点焊
分切方便,合格率 分切繁琐,合格率
高。每个电芯只需 低。每个电池有几十
要进行正负极各一 个小片,每个小片有
次分切,难度小且 产生不良品概率低。
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。
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?
适合 领域
涂布
常规电池。
高高倍倍率率电电池池、、异异形形 电电池池、、动动力力电电池池。。
由由于于叠叠片片工工艺艺倍倍率率性性能能更更佳佳、、 外外观观形形状状的的选选择择更更为为多多样样,,故故 适适用用的的范范围围也也要要广广于于卷卷绕绕电电池池。。
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。
分析
放电 平台
放电平台略低。由 放电平台高。内阻 于内阻高极化大, 较低极化较小,因 一部分电压被消耗 而放电平台会高于 于电池内部极化, 卷绕电池而更接近 因而放电平台略低。 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。
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。
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。
第七页
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。
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。
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
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。
第五页
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。
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。
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。
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。
第六页
项目
卷绕工艺
叠片工艺
卷绕电池与叠片电池 对比
黄俊雷
第一页
项目
卷绕工艺
叠片工艺
分析
内阻
内阻较高。因为通 内阻较低。相当于 常情况下正负极都 多个小极片并联, 只有单一极耳。 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
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。
第三页
项目
卷绕工艺
叠片工艺
分析
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
Leabharlann Baidu
第二页
项目
卷绕工艺
叠片工艺
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。
生产控制相对简 生产控制较繁琐。 对于稍具规模的厂子而言,
单。一个电池两 每个电池有几十 每天几万的产量就意味着每
个极片,便于控 个极片,检测、 天百万个叠片极片!产量几