叠片工艺和卷绕工艺,哪个做出来的动力电池的电芯会更好一些?

如题所述

在动力电池的选择中,叠片工艺和卷绕工艺各有千秋,究竟哪个更胜一筹?


无论是叠片还是卷绕,电芯的基本构成始终是阳极片、阴极片、隔离膜、电解液和外壳,但工艺上的差异决定了它们在性能上的独特性。


卷绕工艺,以其像口香糖卷起的直观方式,将阴极片、隔膜、阳极片、隔膜层层叠加。难点在于控制两切边的毛刺、边缘对齐以及张力,这要求精密的加工改进。卷绕电芯可制成圆柱形或方形,如特斯拉的18650到4680电芯。然而,由于其结构限制,只能适用于标准形状,定制化相对困难,且可能导致模组重量问题。


尽管如此,卷绕电芯因其成本效益高、规模化生产能力强,一致性出色,是消费级市场的常用选择。但方形卷绕电芯因其散热优势和模组能量密度较高,成为主流车企的首选。


叠片工艺则以片状材料层层叠加,构造电芯。叠片的优势在于内阻低、充放电功率更强、利用率高,能实现更高的能量密度。然而,叠片工艺面临内部短路风险大、切边控制复杂,设备成本偏高的挑战,尤其在方形叠片电芯如软包电芯方面,机械强度和封口工艺是痛点。


比亚迪的刀片电池采用大尺寸叠片技术,旨在提高系统能量密度并支持定制化,但安全性的考量和实际效果还需要市场长期验证。电芯的优劣并非单一工艺决定,而是需要综合考虑工艺难度、成本、功率密度、能量密度、寿命和安全性等多方面因素。


例如,对于追求续航的电动车,涂布和压实密度是关键;而对于需要快速充放电的车型,功率优先,能量密度则次之。安全性至上的品牌会选择厚隔离膜,以防止内短路,但这也可能牺牲能量密度和功率。因此,每种工艺都有其适用场景,平衡点的寻找是行业不断发展的动力。


总的来说,叠片工艺与卷绕工艺各有优势,选择哪种取决于电动车制造商的具体需求和对性能、成本、安全等维度的权衡。电池技术的进步,正是通过不断的探索和优化,找到最适合不同应用场景的最佳解决方案。

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