Por que as baterias de alta taxa escolhem principalmente a tecnologia de empilhamento?

Baterias de alta taxa (como baterias de potência, baterias de carregamento rápido, etc.) precisam manter alta eficiência, estabilidade e segurança durante o carregamento e descarregamento de alta corrente. Portanto, elas têm requisitos mais altos para os processos de fabricação. Atualmente, a aplicação da tecnologia de empilhamento em baterias de alta taxa está se tornando cada vez mais difundida e está gradualmente substituindo o processo tradicional de enrolamento. Então, por que as baterias de alta taxa tendem mais a escolher a tecnologia de empilhamento?

1 Caminho de Corrente Mais Curto e Resistência Interna Mais Baixa

Durante o carregamento e descarregamento de alta taxa, as baterias precisam lidar com correntes mais altas e o comprimento do caminho da corrente afeta diretamente a resistência interna e a geração de calor.

• Processo de enrolamento : A corrente deve percorrer ao longo do comprimento da folha do eletrodo, resultando em um caminho mais longo, maior resistência interna e perda de energia mais significativa e geração de calor sob alta corrente.

• Processo de Empilhamento : As folhas dos eletrodos positivo e negativo são empilhadas em paralelo, e a corrente precisa passar apenas verticalmente pela espessura das folhas dos eletrodos. Isso resulta em um caminho mais curto, menor resistência interna e é mais adequado para carga e descarga de alta taxa.

2 Maior Densidade Energética e Melhor Utilização do Espaço

A densidade de energia de uma bateria afeta diretamente sua autonomia e desempenho, e o processo de empilhamento tem uma vantagem maior na utilização do espaço.

• Processo de enrolamento : Uma cavidade é formada no centro da célula, levando ao desperdício de espaço e limitação da densidade de energia.

• Processo de Empilhamento : As folhas de eletrodo são empilhadas de forma organizada sem uma cavidade central, resultando em maior aproveitamento do espaço e aumento da densidade de energia de 5%-10%.

maior Estabilidade Mecânica e Térmica

Baterias de alta taxa geram expansão significativa e calor durante a carga e descarga, e o processo de empilhamento pode resolver melhor esses problemas.

• Distribuição Uniforme de Tensão : A estrutura empilhada permite uma distribuição uniforme de tensão nas folhas do eletrodo, reduzindo a deformação ou o amassamento do separador causado por expansão desigual.

• Melhor Dissipação de Calor : O calor é distribuído de forma mais uniforme, evitando superaquecimento localizado e aumentando a segurança.

4 Vida Útil Mais Longa

Baterias de alta taxa são propensas ao envelhecimento acelerado durante cargas e descargas frequentes de alta corrente, e o processo de empilhamento ajuda a estender sua vida útil.

• Redução da Degradção da Interface : A estrutura empilhada minimiza a liberação de materiais ativos causada pelo dobramento da folha do eletrodo, resultando em um aumento de 10%-20% na vida útil do ciclo em comparação com o processo de enrolamento.

5 Adaptabilidade a Projetos de Baterias Grandes e Personalizadas

À medida que as baterias se movem em direção a tamanhos maiores e personalização, o processo de empilhamento oferece maior flexibilidade.

• Processo de enrolamento : Células de grande tamanho estão propensas a deformações, afetando o desempenho.

• Processo de Empilhamento : Ele pode ser adaptado a baterias em forma de lâmina, baterias personalizadas e outros designs para atender às necessidades de diferentes cenários de aplicação.

6 Desafios da Tecnologia de Empilhamento

Apesar de suas vantagens óbvias, o processo de empilhamento também apresenta alguns desafios:

• Eficiência de Produção Reduzida : O empilhamento requer alinhamento preciso, resultando em velocidades de produção mais lentas em comparação com o enrolamento.

• Custos mais altos de equipamento : As máquinas de empilhamento são mais complexas do que os equipamentos de enrolamento, levando a um investimento inicial mais alto.

No entanto, com o desenvolvimento de tecnologias como corte a laser e empilhadores de alta velocidade, a eficiência de produção do processo de empilhamento está melhorando, e sua aplicação em baterias de alta taxa se expandirá ainda mais no futuro.

Resumo

Os motivos principais para baterias de alta taxa escolherem a tecnologia de empilhamento são menor resistência, maior densidade de energia, maior estabilidade e vida útil de ciclo mais longa . Embora a eficiência de produção ainda seja um desafio no momento, com o progresso tecnológico, espera-se que o processo de empilhamento se torne a escolha principal para baterias de alta taxa, especialmente nos campos de veículos elétricos e armazenamento de energia de alto nível.