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常见指标对比卷绕电池与叠片电池的优劣

发布时间:2022-06-17 11:39:53 人气:244

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由于加工方法不同,锂离子电池分为卷绕锂离子电池和叠片锂离子电池。它们有不同的原理和相同的性能。

这两种方法生产的锂离子电池有什么区别?卷绕锂离子电池和叠片锂离子电池哪个更好呢?

锂离子电池——卷绕电池,由卷绕形成的电池组成的电池,称为卷绕电池。

锂离子电池——叠片电池,一般采用Z字叠片加工生产。叠片电池的工作原理与传统电动汽车中使用的锂离子电池一致,内部由正极、负极、隔膜和电解液组成,利用锂离子的移动产生电能。

下面从以下几个常见指标来对比卷绕电池与叠片电池的优劣。

 日联科技锂电池检测图日联科技锂电池检测图

一、电池放电平台:叠片电池高于卷绕电池。

卷绕锂离子电池放电平台略低,由于内阻极高,电池内部极化消耗了部分电压,因此放电平台略低;叠片锂离子电池放电平台高,内阻低,极化小,因此放电平台将高于卷绕电池,更接近材料本身的放电平台。

对于许多放电截止电压较高的电器来说,放电平台较高的叠片电池无疑是首选。

二、电池容量密度:叠片电池高于卷绕电池。

卷绕锂离子电池的容量密度略低,由于极耳的厚度、电池两侧的圆形以及两层隔膜的末端占据厚度,内部空间没有得到充分利用,因此体积比容量略低;叠片锂离子电池容量密度较高,电池内部空间充分利用,因此与卷绕工艺相比,体积比容量更高。电池容量的差异体现在两种类型的电池上(如果使用不足,卷绕侧的空间会被放大)和薄(卷绕极耳的厚度会被放大),但对于一般常规尺寸电池来说,差异存在,但不会特别明显。

三、电池能量密度:

卷绕锂离子电池的能量密度略低。由于体积比容量低、放电平台低,能量密度不如叠片工艺电池。叠片锂离子电池能量密度高。放电平台和体积比容量都高于卷绕工艺电池,因此能量密度也相对较高。具体情况请参考放大平台和容量密度两点,一般来说叠片占主导地位。

四、电池适用厚度:

卷绕锂离子电池的应用范围较窄。对于超薄电池,极耳的厚度占据了空间的比例,然后影响了电池的容量。对于超厚电池,不仅卷绕太长,难以控制,而且电池两侧的空间不能充分利用,也会降低电池容量。叠片锂离子电池适用范围较广。无论是制成超薄电池还是超厚电池,叠片工艺都能胜任。

五、电池厚度控制:

卷绕锂离子电池的厚度难以控制,由于电池内部结构不均匀,极耳、隔膜末端和电池两侧都容易超厚;叠片锂离子电池的厚度容易控制,电池内部结构一致,电池各部分的厚度也相应一致,因此其厚度易于控制。

六、电池厚度变形:

卷绕锂离子电池容易变形,由于内部结构不均匀,电池在充放电过程中的内部反应程度和速度不均匀。因此,对于较厚的卷绕电池,充放电后或循环后可能会发生变形;叠片锂离子电池不易变形,内部结构统一,反应速率相对一致,即使电池较厚,也不易变形。

七、电池形状:

卷绕锂离子电池形状单一,只能制成矩形电池。叠片锂离子电池的尺寸是灵活的。每个电极的大小可以根据电池的大小来设计,这样电池就可以做成任何形状,,但是就目前的市场异形电池的需求并不是很大。

八、电池适用领域:

卷绕锂离子电池仅用作常规电池。叠片锂离子电池用作高倍率电池、异形电池和动力锂电池。由于叠片工艺性能较好,外观造型选择较多样,因此适用范围也应广于卷绕电池。

九、电池涂布:

卷绕锂离子电池的涂布要求很高,对于每个极片,每个部分的涂膜密度不能有明显的差异,需要严格控制膜密度;叠片锂离子电池的涂布要求较低,由于正负极分为许多小块,因此可以在叠片前对小块进行分类,以消除涂布膜密度差的影响。

十、分切:

卷绕锂离子电池切割方便,合格率高,每个电池只需要一次切割正负极,难度小,不良品发生的概率低;叠片锂离子电池切割繁琐,合格率低。每个电池有几十个小块,每个小块有四个部分。切片过程容易出现不良的冲孔切割。因此,对于单个电池,极片截面和毛刺的概率大大提高。

十一、电池点焊:

卷绕电池点焊容易,每个电池只点焊两个地方,容易控制;叠片锂离子电池易虚焊,所有极片都要点焊到一个焊点,操作困难,易虚焊。顺便提到,锂电池X射线检测设备,可以有效对锂电池进行在线检测,虚焊、对齐度等内部缺陷可经过X光机有效判别。

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总结来说,卷绕锂离子电池更适合快速批量生产,因此占有率较高。叠片锂离子电池具有较高的放电性能和形状可塑性,在一些特殊领域是不可替代的。只有将所有两种工艺的锂离子电池组合在一起,才能更好地满足更多用户的需求,我们不必担心哪种工艺更好,只有更合适的才是最稳定和最好的。


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