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按結(jié)構(gòu)類型對(duì)鋰離子動(dòng)力電池進(jìn)行區(qū)分
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2023-12-20

鋰離子動(dòng)力電池按照電芯封裝結(jié)構(gòu)可以分為方形、軟包以及圓柱形等。圓柱形電池發(fā)展時(shí)間長(zhǎng)，工藝成熟，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，其往往采用成熟的卷繞工藝，自動(dòng)化程度高，產(chǎn)品一致性強(qiáng)，成本相對(duì)較低。

其劣勢(shì)在于 PACK 空間利用率低、單體容量小，動(dòng)力領(lǐng)域需要將較多單體電池進(jìn)行組裝，電池管理要求高。方形電池制作主要采用卷繞或疊片工藝，方形電池還具備空間利用率高、單體容量大、成組難度低的優(yōu)點(diǎn)。

軟包電池采用軟包裝材料（鋁塑復(fù)合膜），大多采用疊片工藝，軟包電池結(jié)構(gòu)件質(zhì)量相對(duì)減輕，能量密度較高，但其本身亦存在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差、在內(nèi)部脹氣和外部穿刺時(shí)容易漏液、PACK 成本較高等缺點(diǎn)。截至目前，國(guó)內(nèi)動(dòng)力電池市場(chǎng)仍以方形電池為主，近三年裝車量占比超過(guò)80%，軟包電池和圓柱形電池占比相對(duì)較小。

不同的結(jié)構(gòu)形式意味著核心制造工藝的差異化，形成卷繞和疊片兩種技術(shù)。圓柱電池通常采用卷繞工藝，軟包電池則需應(yīng)用疊片工藝，方形電池兩者皆可。卷繞是將制片工序或收卷式模切機(jī)制作的極片卷繞成電芯，原材料按照負(fù)極、隔膜、正極、隔膜的順序進(jìn)行卷繞。疊片是將模切工序中制作的極片疊成電芯，例如典型的“Z”字形疊片，正負(fù)極分別疊在隔膜兩面，隔膜以“Z”字形穿行其間而隔開(kāi)兩極。

理論上，疊片工藝制得的電芯產(chǎn)品在能量密度、循環(huán)性能及安全性能等方面性能更優(yōu)，主要系卷繞電芯存在多處彎折區(qū)域和集流體焊接區(qū)域，內(nèi)部空間利用率低，并且會(huì)有卷繞張力的不均勻和形變等現(xiàn)象，而疊片電芯界面反應(yīng)更均勻，活性物質(zhì)容量能夠得到充分發(fā)揮。

伴隨企業(yè)對(duì)電池制造工藝的精進(jìn)，疊片電池工藝已逐漸成熟。蜂巢能源目前最高已實(shí)現(xiàn) 0.125 秒/片高速疊片工藝，技術(shù)水平處于行業(yè)前列。