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  • 面對層層“疊置”,你是否還在繞彎?

    來源:汽車愛好者網 作者:admin
    2019-06-21 17:26

    說到,有人會聯想到備受歡迎的表演活動“疊羅漢”,有人會聯想到熱播軍旅綜藝《真正男子漢》中的“疊豆腐塊”, 還有人會聯想到香酥可口的“蔥油千層餅”


     

    不過,今天我們提的“疊”,是一種電芯組裝工藝。在電動車越來越普及的今天,能量密度的提高意味著續航里程的增長,在同等化學體系下的動力電池,如果想進一步提升能量密度與安全性,方法很簡單——“疊”它就完事了。


     

    逐層疊置形成電池

    所謂“疊”,將正極極片、隔膜、負極極片裁剪成規定尺寸后堆疊,類似吃貨們常常惦記的三明治,正極極片與負極極片分別是上下方形的面包片兒,隔膜便是夾在其中的食材,若干個這樣的小“三明治”堆疊到一起,再放進與其尺寸十分貼合的方形“外賣包”里,這樣就做好了一個疊片電池。


     

    千萬別小這簡單一“疊”,相比于多年沒有更新、從手機筆記本電池延續放大而來的卷繞工藝,擁有眾多優勢可以充分利用方方正正的殼體空間,這種“你多大鞋我多大腳”的工藝特質使得方形電池殼體的空間占用率極高。

    而壓扁的“大大泡泡卷”式的卷繞工藝無論纏繞多么緊致在方形包裝殼里依然存在空間浪費這也就導致相同外殼體積下疊片式工藝能裝下更多的活性物質,自然能量密度更大。


     

     

    卷繞電芯橫截面(CT掃描圖)

    除了能量密度大,疊片式工藝中每個小“三明治”疊放平整,受力均勻,做到“雨露均沾”,自然能夠長久“融洽相處”;而卷繞式工藝中兩側彎卷處卻“草木蕭疏”,應力集中,長時間充放電后容易出現極片斷裂,所以從安全性上來講,疊片式工藝也更勝一籌。


     

    卷繞式工藝殼體四角空間利用率低,兩側彎卷處應力集中容易斷裂

    此外,得益平鋪疊放的組裝工藝,疊片式電池在充放電過程中產生的熱量分布更加均勻。通俗一點來講,同一塊烙餅放入微波爐中加熱,平攤放置肯定比卷裹放置受熱更均勻。而“卷裹的烙餅”由于受熱不均勻,會導致局部過熱,引起電池快速衰減,所以相比于卷繞式工藝,采用疊片工藝的電池壽命更長。


     

    方形卷繞                           方形層疊

    既然疊片式工藝具有諸多優勢,為什么現階段采用卷繞工藝的電池依舊是市場主流?原因就在于疊片式工藝生產效率低,嚴重制約了疊片工藝在電池行業中的應用。其次,各芯廠電池產線投入巨大,換代升級意味著巨大的投資損失,而各大主流電池廠多由3C電池轉化而來,這也是為什么松下、三星SDI、CATL等行業頭部企業都在2022年之后才計劃導入疊片工藝的原因所在。

    放眼望去,全球范圍內目前只有長城控股下的蜂巢能源經過多年研發,開發出了高速疊片設備,克服了疊片工藝組裝效率低的頑疾,其位于江蘇金壇的工廠二期產線可實現單機位0.45秒/片的疊片速度,正在研發的三期產線,單機疊片效率可達0.25秒/片,與卷繞的效率一致。


     

    只有實現更快的疊片速度,才能更好地將疊片技術應用于動力電池上,可以說,由蜂巢能源開創的動力電池“疊時代”即將撲面而來。估計很多人會關心——“疊時代”電池到底長啥樣?別著急,7月9日,河北保定,蜂巢能源“疊時代”產品發布會將為你揭曉答案。
     


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