¿Por qué las baterías de alta tasa eligen principalmente la tecnología de apilamiento?

Las baterías de alta tasa (como baterías de potencia, baterías de carga rápida, etc.) necesitan mantener una alta eficiencia, estabilidad y seguridad durante la carga y descarga de alta corriente. Por lo tanto, tienen requisitos más altos para los procesos de fabricación. Actualmente, la aplicación de la tecnología de apilamiento en baterías de alta tasa se está volviendo cada vez más común y está gradualmente reemplazando el proceso tradicional de enrollado. Entonces, ¿por qué las baterías de alta tasa tienden más a elegir la tecnología de apilamiento?

1 Trayectoria de corriente más corta y menor resistencia interna

Durante la carga y descarga de alta tasa, las baterías deben manejar corrientes más altas, y la longitud de la trayectoria de corriente afecta directamente la resistencia interna y la generación de calor.

• Proceso de enrollado : La corriente debe recorrer toda la longitud de la hoja del electrodo, lo que resulta en una trayectoria más larga, mayor resistencia interna y pérdidas de energía más significativas, así como generación de calor bajo corrientes altas.

• Proceso de Apilamiento : Las hojas de electrodos positivos y negativos se apilan en paralelo y la corriente solo necesita pasar verticalmente a través del grosor de las hojas de los electrodos. Esto da lugar a una trayectoria más corta, menor resistencia interna y es más adecuado para la carga y descarga de alta velocidad.

mayor Densidad Energética y Mejor Utilización del Espacio

La densidad energética de una batería afecta directamente su autonomía y rendimiento, y el proceso de apilamiento tiene una mayor ventaja en la utilización del espacio.

• Proceso de enrollado : Se forma una cavidad en el centro de la celda, lo que lleva a un desperdicio de espacio y una densidad de energía limitada.

• Proceso de Apilamiento : Las hojas de electrodos están apiladas ordenadamente sin una cavidad central, lo que resulta en una mayor utilización del espacio y un aumento de la densidad de energía del 5% al 10%.

mejor estabilidad mecánica y térmica

Las baterías de alta tasa generan una expansión significativa y calor durante la carga y descarga, y el proceso de apilado puede abordar mejor estos problemas.

• Distribución uniforme de esfuerzo : La estructura apilada permite una distribución uniforme del estrés en las hojas de electrodos, reduciendo la deformación o el arrugamiento del separador causado por una expansión desigual.

• Mejor Disipación de Calor : El calor se distribuye de manera más uniforme, evitando sobrecalentamientos localizados y mejorando la seguridad.

4 Vida útil más larga

Las baterías de alta tasa son propensas a envejecer rápidamente durante cargas y descargas frecuentes de alta corriente, y el proceso de apilado ayuda a extender su vida útil.

• Reducción de la degradación de la interfaz : La estructura apilada minimiza la pérdida de materiales activos causada por el doblado de las hojas electrodas, lo que resulta en un aumento del 10%-20% en la vida útil del ciclo en comparación con el proceso de enrollado.

5 Adaptabilidad a Diseños de Baterías Grandes y Personalizadas

A medida que las baterías se dirigen hacia tamaños más grandes y personalizados, el proceso de apilamiento ofrece mayor flexibilidad.

• Proceso de enrollado : Las celdas de gran tamaño son propensas a deformarse, afectando el rendimiento.

• Proceso de Apilamiento : Se puede adaptar a baterías de tipo hoja, baterías personalizadas y otros diseños para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios de aplicación.

6 Desafíos de la Tecnología de Apilado

A pesar de sus obvias ventajas, el proceso de apilado también presenta algunos desafíos:

• Menor Eficiencia en la Producción : El apilado requiere un alineamiento preciso, lo que resulta en velocidades de producción más lentas en comparación con el enrollado.

• Costos más altos de equipo : Las máquinas de apilado son más complejas que los equipos de enrollado, lo que lleva a una mayor inversión inicial.

Sin embargo, con el desarrollo de tecnologías como el corte láser y los apiladores de alta velocidad, la eficiencia de producción del proceso de apilado está mejorando, y su aplicación en baterías de alta tasa se expandirá aún más en el futuro.

RESUMEN

Las razones principales por las que las baterías de alta tasa eligen la tecnología de apilado son menor resistencia, mayor densidad de energía, mayor estabilidad y mayor vida útil del ciclo . Aunque la eficiencia de producción sigue siendo un desafío en la actualidad, con el progreso tecnológico, se espera que el proceso de apilado se convierta en la opción principal para baterías de alta tasa, especialmente en los campos de los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía de gama alta.