数字气压表有多少种(3)

与叠片工艺相比，卷绕工艺更成熟、生产效率更高。卷绕工艺从消费电池开始应用，经历最初期的手动式卷绕机、更新后的迭代半自动卷绕机、再到现在的全自动卷绕机。在此期间卷绕工艺生产效率大幅提升，成为电池领域主流工艺路线。因此在消费电池向动力电池发展过程中也沿用卷绕工艺，成为当前动力电池主流生产工艺，广泛应用于方形电池和圆柱电池。叠片工艺则是伴随着电动车发展逐渐发展起来的，目前主要在市场份额较小的软包电池领域应用。

叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的制造工艺。

从操作工艺上看，叠片工艺主要可分为Z字型叠片、卷绕式叠片、制袋式叠片和热复合叠片四种。

· Z字型叠片：隔膜主动放卷，经过度辊，张力机构引入主叠片台。主叠片台带动隔膜前后往复运动，呈Z字型折叠并放置裁切好的正负极片。叠放至设定片数后，停止叠片，完成隔膜裁切，贴胶。

· 卷绕式叠片：先将正负极片裁切成单元，并通过对转台与升降吸盘的设置，分别贴在隔膜上。然后用卷绕的，包括正负极片分别包裹起来，实现两组正负极片相间叠放。

· 制袋式叠片：（1）放置极片：设有若干层走带隔离膜，除最上层外每层隔离膜上间隔设置极片，并使极片按正、负极从上到下周期排列；（2）叠带：将上述放置好极片的隔离膜相互贴近、层叠，并使极片除极耳部分外处于隔离膜的包覆中；（3）制袋：将层叠后的隔离膜无极片空白区进行多层一体制袋，使隔离膜间的极片均处于隔离膜制成的袋子中；（4）出料。

· 热复合叠片：将带极耳的极片卷与隔膜料卷同时收放，经过张力纠偏后，进行热复合。在热复合前，正负极片先裁切成单元，放置在上下双层隔膜上。随后经烘箱，在设定好的温度下烘烤。热复合一体机的隔膜为涂胶隔膜，受热有粘性。烘烤后的正负极片与隔膜热复合，随后经辊压，裁切成复合单元。然后有机械手将其转移至叠片台进行叠片。叠完后热压，再进行贴胶。

接下来从以下几个方面分别对卷绕工艺和叠片工艺进行对比：

（1）电池内阻：叠片式电芯具有较低内阻，而卷绕式内阻较高。因为卷绕式电芯通常是单一极耳，而叠片式电芯是多极耳式，使得其内阻大大降低。内阻不同造成电池产品在充放电循环中产热量和电池容量衰减快慢不同，叠片式的电池容量衰减更慢。

（2）电池寿命：叠片式电池寿命较长而卷绕式较短。叠片式电池内部的温度分布较为均匀，而卷绕式电池由于极片与隔膜之间只有单方向的热传递，导致其内部高温、外部低温的现象严重。温度分布不均匀导致电池在充放电过程中，高温位置活物质率先失活，不能进行脱嵌锂离子的功能，进而缩短电池寿命。

（3）电芯内部所受应力：叠片式电芯极片隔膜之间受力面积一致，无明显应力集中点，电池在使用过程中不会出现某个部位急剧破坏。卷绕式电芯的边缘处是应力集中所在，极片弯折处更易出现微短路、电击穿以及析锂的现象。应力集中点是电池失活的首要位置，这也导致卷绕式电池的循环寿命降低。

（4）电池倍率性能：叠片式工艺相当于多极片并联起来，更容易在短时间内完成大电流放电，有利于电池的倍率性能。而卷绕式单一极耳导致倍率性能略差。

（5）电池能量密度：叠片式电池能量密度更高，因为其内部空间利用较为充分。卷绕式电池由于极耳厚度、电芯两边为圆形、收尾的两层隔膜要占据厚度等原因导致内部空间没有完全利用，体积比容量因此略低。尤其是应用于体积较大的方形电池，卷绕在四个边角形成弧度，在方壳内产生空隙。而叠片法则可以充分利用空间，尽量填满方壳。根据钜大锂电数据，叠片式电池能量密度相比卷绕式高5%左右。

（6）电池安全性：叠片式安全性更高而卷绕式更低。由于卷绕式结构的特点，电芯两侧边缘位置的电极存在较大的曲率，在充放电的过程中正极、负极产生的体积变化会导致电芯边缘处应力集中，进而导致电芯发生变形和扭曲，引起锂离子电池性能下降，甚至产生安全问题。

（7）适用范围：叠片电池适用范围更宽，其电芯内部结构一致不易变形，因此不论是做成超薄电池还是超厚电池，叠片工艺都可以胜任。而卷绕电池适用范围较窄，对于超薄电池，极耳厚度占据空间比例过大进而影响电池容量。对于超厚电池，不仅卷绕起来极片太长难以控制，且电池两侧空间无法得到充分利用，也会降低电池容量。

文章来源：《电池工业》 网址: http://www.dianchigongye.cn/zonghexinwen/2022/1206/929.html