锂电池电芯装配中叠片工艺和卷绕工艺对比

Release time：2022-11-10
author：ameya360
source：网络
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　　在动力电池pack的技术路线讨论中，到底选用圆柱、软包还是方壳？争议一致在持续。类似的技术路线争议，也出现在电芯的制造可行性层面，对于锂电池中段电芯的装配工序，也有两种技术在相互竞争：叠片工艺和卷绕工艺。

　　这两者比的是：电芯的空间利用率、电芯的寿命、电芯制造效率和制造投资规模的大小等等。

　　一、叠片工艺和卷绕工艺的区别

　　●卷绕工艺

　　通过控制极片的速度、 张力、尺寸、偏差等要素，将相匹配的极片、隔膜和胶带等分条后按尺寸卷成极芯

　　●叠片

　　将极片与隔膜交替堆叠在一起，最终完成多层叠片极芯的一种生产工艺。

　　锂电池电芯装配中叠片工艺和卷绕工艺对比　　       

       目前中国电池企业的主要技术方向，还是以围绕卷绕为主；圆柱电池作为一种成熟的产品形态，一直采用的是卷绕工艺。但长期来看，随着叠片技术的进步，大量的电池企业开始从原有的卷绕工艺进入到叠片时代。

　　二、叠片技术的优势

　　锂电池电芯装配中叠片工艺和卷绕工艺对比

　　● 能量密度更高

　　采用卷绕工艺的电芯，由于在卷绕拐角部有弧度，空间利用率低一些；而叠片工艺 能够充分地利用电池空间。因此，在相同体积的电芯设计下，能量密度也相应提高。

　　● 结构更稳定

　　电池在使用过程中，由于锂离子的嵌入，会使得正负极片均会有膨胀。卷绕的电芯，因为在卷绕拐角处内外层的内应力不一致，电芯会发生波浪状变形，进而导致电池的界面变差，电流分布不均，电池内部结构会变得越来越不稳定，而且这个过程还会加速。

　　但叠片工艺的电池，在的循环往复使用中，虽然也会膨胀，但总体来说，每层膨胀力相近，因此可保持界面平整。

　　● 安全性更高

　　在卷绕工艺过程中，两端极片折弯，涂层材料会发生较大弯曲变形；同时，折弯处容易发生掉粉、毛刺等问题；极片和隔膜受到拉力，容易产生褶皱，出现不均匀的问题。叠片电池则由于受力均匀，形变小，电芯的安全性更高。

　　● 更长的循环寿命

　　叠片电池的极耳数量较多，电子传输距离越短，电阻越小，故叠片电池的内阻能够降低，电池产热小。而卷绕则容易发生变形、膨胀等问题，影响电池衰减性能。

　　三、叠片工艺的劣势

　　锂电池电芯装配中叠片工艺和卷绕工艺对比

　　● 设备效率低

　　一般动力电池卷绕的效率为 12PPM，方形卷绕机在极片长度 6000mm 时，效率可达到这个效率；但传统 Z 字叠片效率仅有 4PPM，效率相差了三倍。

　　● 设备投资额高

　　从单条产线来看，需要的卷绕机数量与每片电芯的长度有关，一般一条产线需要10台卷绕机，需要投资绕3000万元左右；采用叠片工艺，一条产线需要的叠片机数量与电池片数有关，一条产线的需要投资叠片装备为 6000 万元，甚至更多。

　　● 良率低

　　卷绕电池分切方便，合格率高，每个电芯只需要进行正负极一次分切，难度小；而叠片分切繁琐，每个电池有几十个小片，容易产生不良品，故叠片的单个电池容易发生断面等问题。

　　小结：电池企业围绕工艺的选择要做取舍，但是走势越来越清晰，随着技术创新的发展，动力电池TWh大规模制造时代是每个电池企业不可回避的点，谁能做好这点，就能在动力电池成为大规模标准化产品的阶段，找到自己的立足根本。


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铜箔铝箔在锂电池的应用优势与控制要点
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铜箔铝箔在锂电池的应用优势与控制要点

　　随着锂电池技术的不断发展，铜箔和铝箔作为锂电池正负极的关键材料，在电池性能和循环寿命方面扮演着重要角色。本文将探讨铜箔铝箔在锂电池中的应用优势以及相关的控制要点。　　1. 铜箔铝箔在锂电池中的应用优势　　1.1 铜箔的优势　　导电性强：铜箔具有良好的导电性能，能够有效传递电荷，减少电阻损耗。　　导热性好：铜箔的高导热性可促进电池内部温度均匀分布，提高充放电效率。　　化学稳定性高：铜箔对电解液具有较高的化学稳定性，不易发生腐蚀反应，延长电池寿命。　　1.2 铝箔的优势　　轻质：铝箔相对轻盈，可以减轻电池整体重量，提高电池能量密度。　　抗氧化：铝箔具有良好的抗氧化性能，有助于延长电池的使用寿命。　　成本低廉：相比铜箔，铝箔的价格更为经济，降低了电池制造成本。　　2. 控制要点　　2.1 表面处理：确保铜箔和铝箔表面清洁、平整，避免氧化层对电池性能的影响。常见的处理方式包括化学处理、电解抛光等。　　2.2 厚度控制：精确控制铜箔和铝箔的厚度，确保符合设计要求，避免因过厚或过薄导致电池性能下降。　　2.3 滚动工艺：铝箔和铜箔在生产过程中会经历滚压工艺，需要严格控制滚动参数，确保箔材的均匀性和稳定性，提高电池性能。　　2.4 焊接质量：焊接是铜箔和铝箔连接到电池极端的重要步骤，需要确保焊接质量良好，接触电阻小，避免因连接不良引起的性能问题。　　2.5 尺寸精度：对铜箔和铝箔的尺寸精度要求高，尤其是在微型电池中，尺寸偏差可能导致电池组装困难或性能不稳定。　　2.6 质量检测：严格进行铜箔和铝箔的质量检测，包括厚度测量、表面质量检查等，确保箔材符合标准要求，提高电池生产质量。
2025-11-18 11:45 reading：295
镍镉电池和镍氢电池与锂电池的区别
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镍镉电池和镍氢电池与锂电池的区别

　　在现代社会，电池作为可移动能源的重要组成部分，广泛应用于电子设备、交通工具和储能系统等领域。其中，镍镉电池、镍氢电池和锂电池是常见的可充电电池类型。本文将从化学反应、性能特点、环境友好性和适用范围等方面对镍镉电池、镍氢电池和锂电池进行比较。　　1.化学反应　　镍镉电池　　镍镉电池是一种以镍和镉作为活性物质的电池。其化学反应为：　　正极反应：Ni(OH)2 + 2OH- → NiO(OH) + H2O + 2e- 负极反应：Cd + 2OH- → Cd(OH)2 + 2e-　　镍氢电池　　镍氢电池使用镍氢化合物和氢气作为主要活性物质。其化学反应为：　　正极反应：Ni(OH)2 + H2O + e- → NiOOH + OH- 负极反应：H2 → 2H+ + 2e-　　锂电池　　锂电池采用锂化合物作为正极材料，普遍使用的是钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂。其化学反应为：　　正极反应：LiCoO2 → Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 负极反应：Li1-xC6 → xLi+ + xC6 + xe-　　2.性能特点　　镍镉电池　　高放电速率：镍镉电池具有较高的放电速率，适用于需要大电流输出的设备。　　宽温度范围：镍镉电池在较低和较高温度下仍然可以提供相对稳定的性能。　　较低的能量密度：相对于其他电池类型，镍镉电池的能量密度较低。　　镍氢电池　　高能量密度：镍氢电池相比镍镉电池具有更高的能量密度，可以提供更长的使用时间。　　长寿命：镍氢电池的循环寿命较长，可进行数千次充放电循环。　　较高的自放电率：相对于锂电池，镍氢电池的自放电率较高，存储时间较长时容易损失电量。　　锂电池　　高能量密度：锂电池拥有较高的能量密度，可以提供更长的使用时间。　　轻巧便携：由于锂电池相对较轻，因此非常适用于便携设备。　　较低的自放电率：相对于镍氢电池，锂电池的自放电率较低，即使长时间不使用也能保持较高的电量。　　3.环境友好性　　镍镉电池　　镍镉电池中含有重金属镉，具有环境污染风险。需要特殊处理和回收，以防止镉对环境造成负面影响。　　镍氢电池　　相比于镍镉电池，镍氢电池在环境友好性方面具有一定优势。镍氢电池不含有对环境有害的重金属成分，因此处理和回收相对较容易，并且对环境的影响较小。　　锂电池　　锂电池在环境友好性方面也相对较好。与镍镉电池相比，锂电池中没有使用重金属成分，也没有明显的环境污染风险。然而，锂电池的生产过程可能涉及一些矿产资源开采和处理，这需要注意可持续性和环境保护问题。　　4.适用范围　　镍镉电池　　镍镉电池由于其高放电速率和温度适应性，通常用于需要大电流输出或在极端温度条件下工作的设备，如无线通信设备、航空航天等。　　镍氢电池　　镍氢电池的高能量密度和长循环寿命使其非常适用于便携式电子设备，如移动电话、笔记本电脑和数码相机等。　　锂电池　　锂电池由于其高能量密度、轻便和较低的自放电率，广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能系统等领域。　　镍镉电池具有高放电速率和宽温度范围，适用于大电流输出和极端温度条件下的设备。然而，由于含有对环境有害的重金属镉，需要特殊处理和回收。　　镍氢电池具有高能量密度和长寿命，适用于便携设备，但自放电率相对较高。　　锂电池具有高能量密度、轻便和低自放电率，广泛应用于各种便携式设备、电动汽车和储能系统。同时，锂电池在环境友好性方面也相对较好。　　在选择电池类型时，我们应根据实际需求和环境考虑各种因素，并合理使用、处理和回收电池，以减少对环境的负面影响。
2024-01-31 09:36 reading：3285
氧化银电池和锂电池哪个好 纽扣电池属于什么类型的电池
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氧化银电池和锂电池哪个好 纽扣电池属于什么类型的电池

　　氧化银电池是一种常见的化学电池，利用氧化银和锌之间的化学反应产生电能。它被广泛应用于小型电子设备、计算器、遥控器等低功率电子产品中，以提供持久而可靠的电源。　　1.氧化银电池和锂电池哪个好　　氧化银电池和锂电池是两种不同类型的化学电池，它们在某些方面有所差异。以下是对比这两种电池的特点和优劣：　　1.1 氧化银电池　　氧化银电池的优点：　　高能量密度：氧化银电池具有相对较高的能量密度，可以提供较长时间的稳定电源。　　安全性：氧化银电池工作过程中没有明显的燃烧或爆炸风险，相对较安全。　　成本效益：相对于其他类型的电池，氧化银电池的成本较低。　　氧化银电池的缺点：　　低放电电压平稳性：随着电池放电，氧化银电池的电压会逐渐下降。　　不能充电：氧化银电池是一次性电池，无法充电再利用。　　1.2 锂电池　　锂电池的优点：　　高能量密度：锂电池具有相对较高的能量密度，可以提供更长时间的持久电源。　　高放电电压平稳性：锂电池在整个放电过程中能够保持相对稳定的电压输出。　　可充电性：锂电池可以反复充电和使用，具有较长的使用寿命。　　锂电池的缺点：　　安全性：由于锂电池中含有易燃的锂金属，不当使用或损坏可能导致发热、爆炸等安全风险。　　成本较高：与氧化银电池相比，锂电池的制造成本较高。　　综上所述，氧化银电池和锂电池各有其优势和适用场景。氧化银电池适用于低功率设备和短期使用，具有较低的成本和可靠性。而锂电池则适用于高功率设备和长期使用，具有更高的能量密度和可充电性。选择哪种电池取决于具体的应用需求和设计要求。　　2.纽扣电池属于什么类型的电池　　纽扣电池，也称为扣式电池或按钮电池，属于一种特定形状的锂电池。它以其圆形且扁平的外形而得名，通常被广泛应用于小型便携设备、手表、计算器、遥控器等低功率消费电子产品中。纽扣电池具有较小的体积和轻量化特点，在空间有限的设备中提供持久的电源。　　纽扣电池是一种化学电池，内部采用锂化学反应产生电能。它通常由多个薄片状的正负极材料层叠组装而成，同时带有隔膜和电解液以促进电子和离子的流动。　　纽扣电池有不同的规格和型号，如CR2032、CR2025等。这些数字代表了电池的直径和高度(以毫米为单位)。不同规格的纽扣电池在容量、电压和使用寿命方面可能会有所差异。　　纽扣电池的特点包括：　　小巧便携：纽扣电池的圆形扁平设计使其易于安装在小型设备中，例如手表背面或计算器内部。　　稳定的电压输出：纽扣电池通常提供较为稳定的电压输出，在整个放电周期内保持相对恒定的电压水平。　　长期储存：纽扣电池具有较长的储存寿命，可在未使用状态下保存电荷，并在需要时提供可靠的电源。　　低自放电率：纽扣电池的自放电率较低，即在不使用时自行耗电的速率较慢。　　适用于低功率设备：由于其相对较小的容量和限制的能量输出，纽扣电池主要用于低功率设备，如迷你手电筒、遥控器、电子秤等。　　需要注意的是，纽扣电池具有一定的危险性，特别是较大规格的锂纽扣电池。如果被不当使用或处理，可能导致电池泄漏、发热、爆炸等安全问题。因此，在使用纽扣电池时，请遵循相关的安全操作和处置指南。　　总之，纽扣电池作为一种特定形状和规格的锂电池，被广泛应用于许多小型低功率电子产品中，并提供可靠而持久的电源。
2023-08-23 11:34 reading：3218
引发锂电池起火的三个原因
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引发锂电池起火的三个原因

       锂电池及锂离子电池是项伟大的技术，必将为全球电能的存储和供应带来巨大的变化和贡献。那么，锂电池起火原因呢？接下来就让Ameya360电子元器件采购网来给大家介绍。　　锂电池起火的原因有哪些？　　引起锂电池着火的本质是电池内的热量未能按照设计的意图进行释放，引起内外燃烧物的燃点后起火，引起的原因主要有外部短路、外部高温和内部短路。　　1、内部短路　　由于电池的滥用，如过充过放导致的支晶、电池生产过程中的杂质灰尘等，将恶化生成刺穿隔膜，产生微短路，电能量的释放导致温升，温升带来的材料化学反应又扩大了短路路径，形成了更大的短路电流，这种互相累积的互相增强的破坏，导致热失控。　　2、外部短路　　以电动汽车为例。实际车辆运行中发生危险的概率很低，一是整车系统装配有熔断丝和电池管理系统BMS，二是电池能承受短时间的大电流冲击。极限情况下，短路点越过整车熔断器，同时BMS失效，较长时间的外部短路一般会导致电路中的连接薄弱点烧毁，很少导致电池发生热失控事件。现在，比较多的PACK企业采用了回路中加熔断丝的做法，更能有效的避免外短路引发的危害。　　3、外部高温　　由于锂电池结构的特性，高温下SEI膜、电解液、EC等会发生分解反应，电解液的分解物还会与正极、负极发生反应，电芯隔膜将融化分解，多种反应导致大量热量产生。隔膜融化导致内部短路，电能量的释放又增大了热量的生产。这种累计的互相增强的破坏作用，其后果是导致电芯防爆膜破裂，电解液喷出，发生燃烧起火。　　我们知道了导致锂电池起火的原因，并且知道了锂电池火灾极难控制。因此，一旦在电动汽车使用中发现冒烟、起火等征兆后，务必第一时间逃生，不能因小失大！
2022-07-25 14:31 reading：3359
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