电动汽车|电池卷绕还是叠片好?第二集

电动啊 2024-10-05 13:51:06

第一集介绍了汽车动力电池有卷绕和叠片两种工艺:

卷绕式是将隔膜、负极片、隔膜、正极片卷成电芯,如下图所示。

图4 卷绕式电芯

叠片式是将隔膜、负极片、隔膜、正极片、隔膜按顺序叠成电芯,如下图所示。

图2 叠片式电芯

01

区分电芯工艺的方法

区分电芯工艺是卷绕还是叠片的方法:

卷绕工艺的电芯,电芯的两侧是圆滑,没有切边,如下图所示:

图3 卷绕电芯

叠片工艺的电芯,电芯两侧是一层一层叠放的。

02

电芯卷绕的优缺点

电芯卷绕工艺的优点:

1)质量容易控制:

卷绕工艺技术成熟,工艺相对简单,质量相对容易控制;

2)生产效率高:

卷绕工艺技术成熟,卷绕速度快,易于自动化生产;

3)生产成本低:

工艺和设备成熟,卷绕工艺的生产成本相对较低;

电芯卷绕工艺的缺点:

1)内应力不均匀:

由于卷绕两侧存在“C角”问题,导致电池内部应力分布不均,可能影响电池性能和寿命;

2)能量密度相对低:

相比叠片,卷绕工艺的空间利用率和能量密度相对低;

03

电芯叠片的优缺点

电芯叠片工艺的优点:

1)结构稳定:

电芯极片叠放均匀,结构更稳定,可以提高电池的循环寿命;

2)能量密度高:

叠片可以有效利用电池内部空间,提高能量密度,相比卷绕工艺提高约5%

3)安全性高:

叠片电池受力均匀,两端不存在弯曲问题,电池安全性更高 ;

电芯叠片工艺的缺点:

1)生产效率相对低:

叠片工艺的生产,先需切片,再对齐叠放,生产效率相对低;

2)质量控制相对难:

切片容易出现毛刺,叠放的对齐精度要求高等问题,质量控制相对难;

3)成本相对高:

叠片工艺的设备成本较高,

并且生产效率低,质量控制难度大,所以成本相对卷绕高一点 。

04

电芯工艺发展趋势

消费类电池容量相对小,主流采用成熟的卷绕工艺;

汽车动力电池的电量需求大,随着电芯技术不断迭代升级,电芯的容量有增大的趋势,目前主流是150Ah~210Ah左右,电芯容量大有利于电池包集成开发和提高生产效率;

由于卷绕工艺的两侧存在“C角”,会导致应力分布不均,所以大容量电芯的工艺发展趋势是叠片。

电芯生产采用卷绕还是叠片工艺,与企业的设备投入和技术储备等息息相关。

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