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电池工艺-《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》的发布

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蜂巢能源總經理 楊紅新據瞭解,蜂巢能源採用方形鋁殼疊片工藝,設備技術選擇行業領先的高速疊片路線,並聘請了國內外資深疊片設備與工藝專家,實現了高速疊片領域的技術成果。疊時代電池不僅擁有更高的能量密度和更穩定的內部結構,還擁有更高的安全性和更長的循環壽命。

《白皮書》梳理了鋰電池從3C級應用的1.0時代、到普通動力應用的2.0時代,再到現在車規級動力應用的3.0時代,與之相應的各階段電芯的形態變化及主流廠商的製造工藝。前兩個階段以卷繞工藝為主,在電池3.0時代,新能源汽車電池包設計正在向著長度更長的方向發展,高度方向則統一在了100mm左右。因此,疊片工藝生產的電芯將得到廣泛應用。

《中國車規級動力高速疊片電池發展白皮書》發佈

7月11日電10日,主題為“突破•變革 電動汽車發展安全之道”的“首屆中國國際電動汽車安全技術創新大會”在河北保定召開,大會由中國汽車工業協會(CAAM)、國際自動機工程師學會(SAE International)主辦,蜂巢能源科技有限公司、長城汽車股份有限公司承辦。會上發佈了《中國車規級動力高速疊片電池發展白皮書》(下稱“《白皮書》”),《白皮書》為車規級動力電池指明瞭未來發展的安全之道,有助於推動新一輪動力電池工藝技術革新。

在當前的產業背景下,這部白皮書的發佈,一方面通過縱向回顧鋰電池技術的演進,向行業指明疊時代是動力電池工藝革新的必由之路;另一方面,通過橫向對比疊片工藝和卷繞工藝的差異,提出了車規級電池需要滿足的安全、續航、壽命、尺寸、容量、價格等條件,從而為電池產業鏈上的各方製造工藝創新提供了明確的標準指導。

《白皮書》全面梳理了全球鋰電池的生產工藝發展現狀,從鋰離子電池生產設備發展、卷繞與疊片的工藝差異及品質控制、疊時代工藝及設備的發展路徑、疊時代電池的性能優勢及安全性提升等幾個部分介紹了高速疊片工藝的最新進展和未來趨勢。

方形疊片電池與卷繞電池最大的流程差異在分切工序、模切工序和極組成型三大工序,其他工序的加工方法均相同,最大的差異在於極組成型方式的不同。首先,卷繞工藝正負極片是連續的,疊片工藝正負極片是片狀;其次,卷繞工藝在檢測到極片上的mark孔時,在mark孔位置進行裁斷,完成一個極組的卷繞,而疊片電芯是按照正負極片的設定數量進行疊片,數量達到設定值時完成一個電芯的疊片;最後,成型的極組在形態上存在差異,卷繞工藝的極組,在層數相同的情況下,極耳的數量比疊片電池多一倍。在品質控制方面,疊片電芯的毛刺及粉塵控制要求更高。

《中國車規級動力高速疊片電池發展白皮書》的發佈,正是針對如何構建安全可靠的車規級動力電池給出瞭解決方案,提出了從技術路徑選擇上來確保安全的動力鋰電池標準。據瞭解,CATL、松下、三星SDI、孚能科技、萬向A123、微宏動力等鋰電池行業新舊勢力都有在2022年之後導入疊片工藝的計劃。而動力電池新勢力蜂巢能源已於今年4月10日發佈了首款車規級方形疊片電池,率先進入“疊時代”。

《白皮書》還介紹了目前疊片設備有三種方向:①高速疊片設備路線;②切疊一體機;③熱覆合高速疊片設備。第一種技術靈活性與可行性高,正處於開發階段;第二種由於模切機與疊片機效率匹配上還存在差異,目前還未成熟應用;第三種因為熱複合疊片工藝專利保護,限制了行業內的推廣與應用。