电芯采用叠片工艺的锂澳门新葡萄京app性能优缺点是什么?
锂澳门新葡萄京app的生产制造过程中有很多个工艺环节都对产出的电芯性能有影响,其中在叠片工艺环节中,对产出的锂澳门新葡萄京app成品性能质量影响较大,下面就对该环节对澳门新葡萄京app的影响做简单的先容吧。
叠片指的是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯。通常来说,卷绕用于方形和圆柱澳门新葡萄京app,叠片用于方形和软包澳门新葡萄京app。根据 GGII 测算数据,在锂电设备中,中段设备价值量占比约为 35%,其中,叠片机是中段设备的核心,价值量占比约 70%。
锂澳门新葡萄京app生产制造采用叠片工艺可以显著提升澳门新葡萄京app能量密度和安全性:
1)更高的体积能量密度上限:在相同体积的电芯设计情况下,叠片电芯的能量密度高出约 5%左右
2)更稳定的内部结构和更高的安全性:不存在拐角内应力不均匀问题,每层膨胀力接近,因此可以保持界面平整,内部结构更稳定,同时拐角处受力均匀,断裂风险降低
3)更长的循环寿命:极耳数量是卷绕澳门新葡萄京app的 2 倍,内阻相应降低 10%以上,循环寿命比卷绕高 10%左右
4)更适合做高倍率、大尺寸和异型澳门新葡萄京app。但叠片也存在生产效率较低、良率较低、设备投资大、工艺难度大等劣势,是此前制约大批量生产的主要因素。
锂澳门新葡萄京app采用叠片工艺的优劣势分析:
受限于效率和工艺问题,叠片工艺存在生产效率低、设备投资大、工艺难度大等缺点。
锂澳门新葡萄京app采用叠片工艺与卷绕工艺的对比分析:
1、叠片空间利用率较高,有利于提升澳门新葡萄京app能量密度。卷绕澳门新葡萄京app在卷绕拐角部有弧度,在空间利用率上要低于叠片澳门新葡萄京app,而叠片结构可以充分利用澳门新葡萄京app的边角空间,根据《中国车规级动力高速叠片澳门新葡萄京app发展白皮书》数据,从卷绕到叠片,VDA 容量提升约 2.5%,在相同体积的电芯设计情况下,叠片电芯的能量密度高出约 5%左右。
2、叠片澳门新葡萄京app不存在拐角内应力不均匀问题,内部结构更加稳定。在澳门新葡萄京app循环过程中,伴随锂离子的嵌入,正负极片均有膨胀,卷绕澳门新葡萄京app由于拐角处内外层内应力不一致,容易产生波浪状变形,导致澳门新葡萄京app界面变差,电流分布不均匀,内部结构不稳定。而叠片澳门新葡萄京app不存在拐角内应力不均匀问题,每层膨胀力接近,因此可以保持界面平整,内部结构更稳定。
3、叠片澳门新葡萄京app安全性更高。在澳门新葡萄京app循环过程中,卷绕澳门新葡萄京app拐角处内应力无法充分释放,可能导致拐角处断裂,进而产生脱粉、毛刺等问题,甚至引发澳门新葡萄京app内短路,带来热失控风险。而叠片澳门新葡萄京app拐角处受力均匀,大大降低澳门新葡萄京app安全风险问题。
下一篇: 聚合物锂澳门新葡萄京app零电压的原因