疊片鋰電池和卷繞鋰電池的區(qū)別是什么？

　　在動力電池制造工藝領(lǐng)域，我們還常會聽到“疊片”與“卷繞”等詞，那么格瑞普電池接下來帶大家了解主流的動力電池生產(chǎn)工藝——疊片鋰電池和卷繞鋰電池的區(qū)別是什么?

　　一、電池工藝原理

　　1、疊片鋰電池工藝：

　　把正負極片裁剪成所需尺寸，然后將它們與隔膜疊合在一起，形成小型電芯單體，接著小電芯單體疊放并聯(lián)形成電池模組。

　　2、卷繞鋰電池工藝：

　　通過固定卷針將完成分條的正極極片、隔膜和負極極片根據(jù)一定順序卷繞，并擠壓成圓柱形、橢圓柱形或方形。然后，再將這些卷繞好的極片放置在方形或圓柱形的金屬外殼里。極片的尺寸和卷繞的圈數(shù)通常由電池的設(shè)計容量來決定。

　　二、電學(xué)性能差異

　　1、內(nèi)阻：

　　疊片工藝制造的電池內(nèi)部電阻較低，這是因為疊片工藝采用多個極耳并聯(lián)焊接，減少了鋰離子的遷移路徑，低內(nèi)阻可改善電芯在使用時的發(fā)熱情況，使得電芯初始能量密度的衰減速率變慢。相比之下，卷繞工藝制造的電池由于采用單極耳輸出電流，內(nèi)部電阻較高。

　　2、循環(huán)壽命：

　　疊片工藝制造的電池具有較好的散熱性能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)支持較均勻的分布熱量;而卷繞工藝制造的電池由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)與機械表現(xiàn)出梯度性變化，散熱方向不均勻，容易出現(xiàn)溫度梯度分布的情況。這導(dǎo)致卷繞工藝的電池在長期使用中容易出現(xiàn)容量衰減較快的現(xiàn)象，造成電池的循環(huán)周期偏短。

　　3、電極片機械應(yīng)力：

　　兩種工藝還存在機械應(yīng)力方面的差異，疊片工藝制造的電極片之間受力區(qū)域相同，無明顯應(yīng)力集中點，充放電過程極片材料層不易損壞。而卷繞工藝制造的電芯在彎折處產(chǎn)生應(yīng)力集中，容易在電信號的刺激下導(dǎo)致電池發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞、短路和鋰金屬析出等問題，從而影響電池的循環(huán)壽命。

　　4、電池倍率性能：

　　疊片工藝制造的電池相對于卷繞工藝具有更好的倍率性能，短時間內(nèi)能更快地完成大電流放電。這是因為疊片工藝相當于將多個極片并聯(lián)起來，增加了電流通道。

　　5、能量密度設(shè)計差異：

　　疊片工藝能更好地利用封裝空間，增加有效材料的填充，因此疊片工藝制造的電池能支持更高的能量密度。而卷繞工藝由于電極片彎曲的圓形結(jié)構(gòu)、與所使用的雙隔膜結(jié)構(gòu)占據(jù)了一定空間，未能達到更高的空間利用率，導(dǎo)致能量密度較低。

　　三、疊片鋰電池和卷繞鋰電池的工藝優(yōu)勢

　　1、疊片鋰電池工藝優(yōu)勢：

　　容量密度高：疊片工藝能夠更好地利用內(nèi)部空間，相比卷繞工藝，電池體積相同情況下具有更高的容量;

　　能量密度高：疊片工藝制造的電池具有更高的放電平臺和體積比容量，因此能夠具有更高的能量密度;

　　尺寸靈活：疊片工藝可以根據(jù)鋰電池的尺寸設(shè)計每個極片的尺寸，因此可以做成任意形狀。

　　2、卷繞鋰電池工藝優(yōu)勢：

　　點焊容易：卷繞工藝只需要對每個鋰電池進行兩處點焊，操作相對簡單;

　　生產(chǎn)控制簡單：卷繞工藝的一個電池兩個極片，易于控制;

　　分切方便：每個電芯只需進行一次正負極的分切，難度系數(shù)小、并且不良品概率低。

　　四、疊片鋰電池和卷繞鋰電池的工藝劣勢

　　1、疊片鋰電池工藝劣勢：

　　容易虛焊：由于需要將多層正極或負極極耳焊接在一起，操作難度較大且容易虛焊;

　　設(shè)備效率低：目前國內(nèi)疊片機的效率通常為0.8秒/片，與進口疊片機的0.17秒/片相比存在較大差距。

　　2、卷繞鋰電池工藝劣勢：

　　內(nèi)阻較高且極化大：由于卷繞工藝正負極只有單一極耳，一部分電壓會被消耗在電池內(nèi)部極化過程中，導(dǎo)致電池的充放電倍率性能較差;

　　散熱效果不佳：卷繞工藝不易操作電芯間的熱隔離措施，處理不當容易導(dǎo)致局部過熱，進而引發(fā)熱失控;

　　電池厚度難以控制：由于卷繞工藝制造的電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均一，極耳處、隔膜收尾處以及電芯兩側(cè)的厚度容易不均。

　　以上就是疊片鋰電池和卷繞鋰電池的區(qū)別是什么的介紹，綜上所述，疊片鋰電池和卷繞鋰電池在制造工藝、性能特點和應(yīng)用領(lǐng)域上存在一些區(qū)別。選擇何種類型的電池應(yīng)根據(jù)具體的需求和應(yīng)用場景來進行權(quán)衡。