Почему высокоскоростные батареи в основном выбирают технологию стекания?

Батареи с высокой скоростью (например, силовые батареи, быстросъемные батареи и т.д.) должны поддерживать высокую эффективность, стабильность и безопасность при зарядке и разрядке с высоким током. Поэтому они имеют более высокие требования к производственным процессам. В настоящее время применение технологии стекания в батареях с высокой скоростью становится все более распространенным и постепенно заменяет традиционный намоточный процесс. Итак, почему батареи с высокой скоростью больше склоняются к выбору технологии стекания?

1 Короткий путь тока и низкое внутреннее сопротивление

При высокоскоростной зарядке и разрядке батареи должны обрабатывать больший ток, и длина пути тока напрямую влияет на внутреннее сопротивление и выделение тепла.

• Процесс намотки : Ток должен проходить вдоль длины электродного листа, что приводит к более длинному пути, большему внутреннему сопротивлению и более значительным потерям энергии и выделению тепла при высоком токе.

• Процесс укладки : Позитивные и негативные электродные листы укладываются параллельно, и току нужно только проходить вертикально через толщину электродных листов. Это приводит к более короткому пути, меньшему внутреннему сопротивлению и лучше подходит для зарядки и разрядки высокими токами.

2 Более высокая энергетическая плотность и лучшее использование пространства

Плотность энергии батареи непосредственно влияет на её запас хода и производительность, а процесс укладки имеет большее преимущество в использовании пространства.

• Процесс намотки : В центре элемента образуется полость, что приводит к потере пространства и ограничению плотности энергии.

• Процесс укладки : Электродные пластины аккуратно укладываются без центральной полости, что обеспечивает более эффективное использование пространства и увеличение плотности энергии на 5-10%.

3 Лучшая механическая и тепловая стабильность

Батареи с высокой скоростью зарядки и разрядки создают значительное расширение и тепло, и процесс укладки может лучше справляться с этими проблемами.

• Равномерное распределение напряжения : Структура с наложением обеспечивает равномерное распределение напряжения на электродных листах, снижая деформацию или складывание сепаратора, вызванное неравномерным расширением.

• Лучшая отдача тепла : Тепло распределяется более равномерно, предотвращая локальное перегревание и повышая безопасность.

более длительный цикл службы

Батареи с высокой скоростью зарядки подвержены ускоренному старению при частом высокоточном заряде и разряде, а процесс наложения помогает продлить их срок службы.

• Снижение деградации интерфейса : Структура с многослойным строением минимизирует отслаивание активных материалов, вызванное изгибом электродного листа, что приводит к увеличению циклической жизни на 10%-20% по сравнению с процессом намотки.

5 Адаптивность к большим размерам и индивидуальным дизайнерским решениям аккумуляторов

При переходе аккумуляторов к большим размерам и индивидуализации, процесс укладки предоставляет большую гибкость.

• Процесс намотки : Клетки больших размеров подвержены деформации, что влияет на производительность.

• Процесс укладки : Его можно адаптировать под батареи типа «blade», пользовательские батареи и другие конструкции для удовлетворения потребностей различных сценариев применения.

6 вызовов технологии укладки

Несмотря на очевидные преимущества, процесс укладки также представляет некоторые трудности:

• Низкая производительность : Укладка требует точной совместимости, что приводит к более низкой скорости производства по сравнению с намоткой.

• Более высокая стоимость оборудования : Станки для укладки более сложные, чем оборудование для намотки, что приводит к большему начальному инвестиционному вложению.

Однако, с развитием технологий, таких как лазерная резка и высокоскоростные укладчики, производительность процесса укладки повышается, и его применение в высокоскоростных батареях将进一步 расширяться в будущем.

РЕЗЮМЕ

Основные причины выбора технологии укладки для высокоскоростных батарей — это меньшее сопротивление, более высокая энергетическая плотность, лучшая стабильность и больший цикл жизни . Несмотря на то, что производительность остаётся вызовом в настоящее время, благодаря техническому прогрессу процесс укладки有望 стать основным выбором для высокоскоростных батарей, особенно в области электромобилей и премиального накопления энергии.