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动力电池“四座大山” 呼唤开启“叠时代”

时间:2021-11-18 22:08:55   标签:江淮和悦多少钱  

一个必须正视的现实是,截至目前,动力电池目前的主流生产工艺,无论是以特斯拉和松下主导的圆柱路线,还是以三星、CATL主导的方形路线,仍还在沿用数码锂电时代的卷绕制造工艺。

不可否认,基于多年的技术沉淀和积累,卷绕工艺在生产设备、技术工艺、效率、成本等方面都具有明显的优势,但在车规级动力电池对于标准化、大容量和大尺寸的需求趋势下,卷绕工艺已经开始“力不从心”。

一方面,卷绕工艺下的电池内部结构不均一,充放电时电池的反应程度和内部速率不匀,不仅电池难以做大做厚,而且存在变形问题。而在能量密度的提升上,在导入硅系负极时,由于其易膨胀,加之卷绕式极组容易出现最内圈极片断裂问题,进而限制了硅材料添加量,进而对于能量密度提升效果有限,同时还存在较大的安全隐患,影响电池使用寿命。

在此背景下,叠片工艺具备内阻低、能量密度高、高倍率放电容量较高、不容易变形等综合优势,已经成为产业下一步发展的必然趋势。

按照叠片工艺生产出来的卷芯能够实现尺寸灵活,不受卷绕卷针结构的限制,层叠方式生产,极片的界面平整度高,未来在车规级动力电芯领域将得到广泛应用。

数据显示,和传统卷绕工艺电池相比,叠片工艺的电池边角处空间利用率更高,能量密度可提高5%;全生命周期更低变形和膨胀,循环寿命提升10%以上;边缘结构更简单,结构适应性更好,电池安全性更高。

尽管叠片工艺对于动力电池性能的提升优势明显,但摆在产业链企业面前的现实问题是,受制于设备、工艺、制造、效率等的瓶颈,叠片工艺在实际的产业化应用中还面临着诸多难题,这也成为动力电池行业发展过程中的阻碍。仅以叠片设备为例,其就面临三大困境,一是设备效率慢。目前叠片机行业效率普遍在0.8秒/片的效率。二是折叠过程中的对齐精度不高,从而影响电池的最终性能。三是产线连贯自动化程度偏低。对于动力电池企业而言,谁能在叠片工艺上率先突破,就意味着能在产业发展的滚滚洪流中脱颖而出。

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