鋰電池廠商解讀鋰電池卷繞和疊片兩種工藝技術

來源：存能電氣  日期：2019-11-08 10:38  瀏覽量：次

　　鋰電池廠商解讀鋰電池卷繞和疊片兩種工藝技術。鋰電池卷繞和疊片技術，如孿生兄弟爭斗，市場決定生死。鋰離子電芯核心制造工藝分為疊片工藝和卷繞工藝，主要是通過極片的裝配方式來區別。本文存能電氣鋰電池廠商將從卷繞和疊片兩種工藝的工藝、設備特點進行分析。

　　鋰電池廠商解讀鋰電池卷繞和疊片兩種工藝技術

　　隨著手機、數碼產品、筆記本電腦、無人機、航模、電動工具、軍工、新能源汽車、便攜式儲能、醫療設備等領域大量采用鋰電池作為電源，國內鋰電池產業獲得了迅猛發展。作為鋰電池制造的重要環節，疊片與卷繞工藝備受學術界和商業界的廣泛關注。

　　卷繞工藝：如圓柱形電池，這種工藝是將原材料按負極、隔膜、正極、隔膜的順序疊在一起，通過卷繞法直接卷成圓柱形，再放在金屬外殼中；由于內部結構不均一，充放電時電芯內部反應程度、速率不均；所以，對于較厚的卷繞電池而言，大倍率充放電后或者循環多次后，有變形的可能。而且，只能做成長方體電池。

　　鋰電池卷繞設備包括正負極片、隔膜自動放卷，自動除粉塵，正負極片自動卷繞，粘貼終止膠帶，成品自動下料，預壓稱重，貼二維碼等模塊。卷繞工藝中，極片隔膜制成電芯后，兩側邊緣位置的電極存在較大曲率，在充放電的過程中，易變形和扭曲，會導致鋰電池性能下降，甚至有安全隱患。此外電芯放電過程中，兩側電流分布不均，電壓極化較大，放電電壓不穩。

　　疊片工藝：例如軟包形電池，靠的是“疊”，如“z”字形疊片，先把正負極原料裁切成同樣大小的矩形極片，再分別疊到隔膜上，隔膜“Z”字形穿行其間，隔開兩極，最后包上鋁塑包裝。

　　疊片工藝過程繁瑣，主要是極片與隔膜裁切成片。但極片分切合格率低，質量（斷面、毛刺等）很難保持高度一致性，且對齊精度不夠。

　　動力鋰電池從結構上可分為卷繞和疊片兩種，從外殼材質來分可分為金屬殼（鋼、鋁）和軟包（鋁塑膜）。國內小廠主要選擇軟包疊片工藝制備，估計主要出發點還是還是降低設備要求，降低資金投入。而現在國內主流大廠（BYD、力神、ATL等）都選用了金屬殼卷繞的工藝，設備投資較大，但可以提高自動化程度，從而提高鋰電池一致性。

　　業內人士普遍認為，疊片工藝可以更好的發揮大型鋰電芯優勢，其在安全性、能量密度、工藝控制均比卷繞占據優勢，因此對于動力鋰電池領域而言，疊片工藝是軟包電池長期發展的應用趨勢毋庸置疑。

　　軟包動力電池企業選擇從疊片工藝向卷繞工藝轉向的原因

　　一是，憑借高能量密度優勢，軟包電池在動力市場的滲透率迅速攀升。數據顯示，2018年第一季度，軟包電池出貨量約1.2GWh，出貨占比14%，較同比去年大幅增漲。疊片效率無法很好滿足電池企業需求。

　　二是，從選擇轉向卷繞工藝的原因來看，不論是半自動還是全自動卷繞，都可以較快速且高質量的完成，生產控制也相對簡單。同時，后續的分切方便，極片合格率高。

　　三是，卷繞工藝相比于疊片工藝成本要低。

　　總的來說，鋰電芯卷繞效率高，工藝簡單，但電芯品質不如疊片。雖然疊片機可通過多工位提升效率，然總體上成本依舊高昂，電芯一致性差，在市場上的競爭力還是薄弱些，只能限定一小部分使用。