一文读懂锂电池叠片、卷绕工艺区别！

随着全球新能源汽车动力电池、消费电子电池、储能电池的需求增长，使得锂离子电池产业迅速发展。

 

目前业界应用最广泛的锂离子动力电池，其性能与工艺、制造设备密切相关。其电芯按照制作工艺可分为卷绕工艺和叠片工艺。

Part.1

     工艺的区别
叠片工艺是将正负极片裁成需求尺寸的大小，随后将正极片、隔膜、负极片叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联成电池模组。
单层叠片过程演示*叠片工艺视频正在制作中，敬请关注“昂视”视频号！卷绕工艺是通过固定卷针的卷绕，将分条后的的正极极片、隔膜、负极极片按照顺序卷绕挤压成圆柱形或椭圆柱形或方形，再放在方壳或圆柱的金属外壳中，极片的大小、卷绕的圈数等参数根据电池设计容量来进行确定。
卷绕工艺视频详解

 

 

Part.2

     视觉检测方式对比  ▼叠片对齐度检测案例

 

检测需求：
 

如上图所示，分别检测A、B、C、D这4个位置的负极片包正极片距离值

1.宽度负包正规格1mm±0.3mm；
 

2.长度负包正规格1.5mm±0.5mm。

 

 

 

检测结果：
根据实测结果，重复性精度小于0.01mm。 ▼卷绕尺寸测量案例

检测需求：
 

隔膜到正极的距离

隔膜到负极的距离

正极到负极的距离

 

 

检测结果：
 

根据实测结果，重复性精度达到±0.1mm。

Part.3

优势PK叠片工艺优势1.容量密度高：锂电池内部空间利用充分，因而与卷绕工艺相比，体积比容量更高；2.能量密度高：放电平台和体积比容量都高于卷绕工艺锂电池，所以能量密度也相应较高；3.尺寸灵活：可根据锂电池尺寸来设计每个极片尺寸，从而锂电池可以做成任意形状。卷绕工艺优势1.点焊容易：每个锂电池只需要点焊两处，容易控制；2.生产控制相对简单：一个锂电池两个极片，便于控制；3.分切方便：每个电芯只需要进行正负极各一次分切,难度小且产生不良品概率低。

 

Part.4

劣势分析

叠片工艺劣势
1.容易虚焊：多层正极或负极极耳要焊接到一起，难以操作且容易造成虚焊；2.设备效率慢：目前国内叠片机效率多在0.8s/片的速率，与进口叠片机0.17s/片的效率差距较大。卷绕工艺劣势
1.内阻高极化大：一部分电压被消耗于电池内部极化，正负极只有单一极耳，充放电倍率性能差；2.散热效果差：电芯之间热隔离措施不易操作，处理不当容易导致局部过热，从而造成热失控蔓延；
3.电池厚度难以控制：由于电芯内部结构不均一，极耳处、隔膜收尾处、电芯的两边容易厚度不均。不过全极耳卷绕电池内阻小，完美解决高能量密度电芯的发热问题，这种新技术还有些工艺难点没有攻破，正在逐步改良、推广中。
—END—锂电池卷绕和叠片哪个更好？一千个人眼里有一千个哈姆雷特。对于消费类电池而言，相比于电池容量、性能，厂商更注重效率的提升，因此卷绕工艺有大量需求；但对于动力电池而言，未来大模组、大电芯是趋势，叠片工艺能更好的发挥大型电芯优势，其在安全性、能量密度、工艺控制均比卷绕占据优势。
但是，无论是哪种工艺，都离不开品质和安全性的要求。作为制造业中的“智慧之眼”，昂视视觉检测整体解决方案，不断深入涂布、辊压、分条、模切、卷绕、叠片等生产应用场景，更好的助力锂电企业提升生产效率、提高电芯成品良率、降低生产成本，实现“智造”的加速跑。