华宇下载_锂离子电池卷绕和叠片两种工艺技术介绍

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随着手机、数码产品、笔记本电脑、无人机、航模、电动工具、军工、新能源汽车、便携式储能、医疗设备等领域大量采用锂离子电池作为电源,国内锂离子电池产业获得了迅猛发展。作为锂离子电池制造的重要环节,叠片与卷绕工艺备受学术界和商业界的广泛关注。

卷绕工艺:如圆柱形电池,这种工艺是将原材料按负极、隔膜、正极、隔膜的顺序叠在一起,通过卷绕法直接卷成圆柱形,再放在金属外壳中;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;所以,关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。而且,只能做成长方体电池。

锂离子电池卷绕设备包括正负极片、隔膜自动放卷,自动除粉尘,正负极片自动卷绕,粘贴终止胶带,成品自动下料,预压称重,贴二维码等模块。卷绕工艺中,极片隔膜制成电芯后,两侧边缘位置的电极存在较大曲率,在充放电的过程中,易变形和扭曲,会导致锂离子电池性能下降,甚至有安全隐患。此外电芯放电过程中,两侧电流分布不均,电压极化较大,放电电压不稳。

叠片工艺:例如软包形电池,靠的是叠,如z字形叠片,先把正负极原料裁切成同样大小的矩形极片,再分别叠到隔膜上,隔膜Z字形穿行其间,隔开两极,最后包上铝塑包装。

叠片工艺过程繁琐,重要是极片与隔膜裁切成片。但极片分切合格率低,质量(断面、毛刺等)很难保持高度一致性,且对齐精度不够。

动力锂离子电池从结构上可分为卷绕和叠片两种,从外壳材质来分可分为金属壳(钢、铝)和软包(铝塑膜)。国内小厂重要选择软包叠片工艺制备,估计重要出发点还是还是降低设备要求,降低资金投入。而现在国内主流大厂(BYD、力神、ATL等)都选用了金属壳卷绕的工艺,设备投资较大,但可以提高自动化程度,从而提高锂离子电池一致性。

业内人士普遍认为,叠片工艺可以更好的发挥大型锂电芯优势,其在安全性、能量密度、工艺控制均比卷绕占据优势,因此关于动力锂离子电池领域而言,叠片工艺是软包电池长期发展的应用趋势毋庸置疑。

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