电池制造工艺主要分为叠片工艺和卷绕工艺两种手艺蹊径。现在中国电池企业的主要手艺偏向以围绕卷绕为主，但随着叠片手艺的前进及突破，大宗电池企业最先接纳叠片工艺生产锂电池电芯，既然云云，下面我们来一起看看锂电池电芯叠片手艺怎么样?

　　电芯叠片是锂电池中段生产的焦点环节

　　锂电池制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和模组/Pack 封装四大工序，其中，电芯组装属于中段生产环节，主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、电芯注液等工序。卷绕是指将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，叠片指的是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯。通常来说，卷绕用于方形和圆柱电池，叠片用于方形和软包电池。凭证 GGII 测算数据，在锂电装备中，中段装备价值量占比约为35%，其中，卷绕/叠片机是中段装备的焦点，价值量占比约70%。

　　01、叠片与卷绕的工艺差别主要在模切和极组成型

　　在模切工序，古板卷绕接纳双边模切，模切极耳间距不等，冲切位置有Mark孔举行定位;而叠片接纳单边模切，极耳间距相同，会举行等间距切断。在极组成型工序，卷绕正负极片一连，叠片是片状物料，在层数相同的情形下，相较于卷绕电池，叠片电池的极耳数目多一倍，同时隔膜张力险些为零，孔隙率和原质料坚持一致。现在市场上主流叠片机装备蹊径主要有Z字型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和卷绕一体机四种，其中Z型叠片现在在海内应用最普遍，热复合叠片机手艺难度更高，卷叠一体机涉及到日韩专利，海内应用较少。

　　02、叠片显著提升电池能量密度和清静性劣势在于效率和工艺控制等方面

　　和卷绕电池相比，叠片电池具有一定优势：

　　1)、更高的体积能量密度上限：在相同体积的电芯设计情形下，叠片电芯的能量密度横跨约 5%左右

　　2)、更稳固的内部结构和更高的清静性：不保存拐角内应力不匀称问题，每层膨胀力靠近，因此可以坚持界面平整，内部结构更稳固，同时拐角处受力匀称，断裂危害降低

　　3)、更长的循环寿命：极耳数目是卷绕电池的 2 倍，内阻响应降低 10%以上，循环寿命比卷绕高 10%左右

　　4)、更适合做高倍率、大尺寸和异型电池。但叠片也保存生产效率较低、良率较低、装备投资大、工艺难度大等劣势，是此前制约大批量生产的主要因素。

　　03、方形大尺寸电池成为趋势之下,叠片有望获得大规模应用

　　在三种差别形态的锂电池中，圆柱电池仅使用卷绕工艺，软包工艺仅使用叠片工艺，方形电池既可以使用卷绕也可以使用叠片工艺。现在，全球头部电池企业未来产品妄想逐渐向叠片电池切换。鉴于叠片电池在能量密度以及清静性等方面优于卷绕电池，陪同叠片手艺的一直生长，我们预计未来方形电池中叠片工艺有望获得大规模使用。我们展望，到 2027 年接纳叠片装备的电池产能抵达845GWh，对应叠片机装备空间约319亿元，折合未来5年CAGR抵达35%。

　　04、电芯叠片：锂电池中段生产的焦点环节

　　叠片与卷绕为锂电池中段生产的焦点环节，GGII 测算价值量占中段装备约70%。种种锂电池的制造可统一分为极片制作、电芯组装、电芯激活检测和模组/Pack 封装四大工序。其中，电芯组装属于锂电池电芯生产的中段环节，主要包括卷绕或叠片、电芯预封装、电芯注液等工序，卷绕是指将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成电芯，叠片指的是将模切工序中制作的单体极片叠成电芯。通常来说，卷绕用于方形和圆柱电池，叠片用于方形和软包电池。凭证GGII测算数据，在锂电装备中，中段装备价值比重约为 35%，其中，卷绕/叠片机是中段装备的焦点，价值占中段装备约 70%。

　　叠片与卷绕的主要差别在于模切和极组成型两道工序。古板方形电池卷绕工艺与叠片工艺流程差别主要在模切工序和极组成型工序，其他工序的加工要领差别不大。

　　模切工序主要差别：

　　1)模切方法，古板卷绕接纳双边五金或者激光模切方法，模切完成后分切收卷，以卷料形式流向极组成型工序，叠片则大多接纳单边五金或者激光模切方法，模切后以片状物料流向极组成型工序。

　　2)极耳间距，卷绕的模切极耳间距不等，内圈间距小，外圈间距大，极耳的间距依据卷绕每圈的周长差举行设计，这样可以包管卷绕后的极组极耳落在统一位置，叠片的极耳则是等间距的。

　　3)冲切位置，卷绕会凭证电芯要求在片长位置设置 Mark 定位孔，卷绕时检测到 Mark 孔时会举行切断，而叠片极耳间距相同，会举行等间距切断。

　　极组成型工序主要差别：

　　1)极片状态，卷绕的正负极片一连，叠片的正负极片是片状物料。

　　2)极组完成判断，卷绕检测到 Mark 孔试促行裁断，完成极组卷绕，叠片则凭证正负极片的设定命目举行叠片，抵达设定值时完成一个电池的叠片。

　　3)极组形态，在层数相同条件下，叠片电池的极耳数较卷绕电池多一倍。

　　4)隔膜张力控制，卷绕在高速卷绕历程中隔膜会爆发一定的张力，孔隙率会爆发细小的转变，而叠片在极组成型时张力险些为零，孔隙率和原质料坚持一致。

　　现在市场上主流叠片机装备蹊径主要有四种，划分为Z字型叠片机、切叠一体机、热复合叠片机和卷绕一体机。其中，Z字型叠片机和切叠一体机实质上都属于Z型叠片，现在在海内应用最普遍。热复合叠片机是将烘烤后的正负极片与隔膜热复合，随后经辊压，裁切成复合单位再举行叠片，相较于Z字型叠片多热复合和辊压等工序，手艺难度更高。卷叠一体机是指将正负极片裁切成单位，划分贴在隔膜上，然后用卷绕的方法，实现两组正负极片相间叠放;卷叠一体机设计牵涉到外洋日韩专利，例如LG新能源使用的是德国MANZ制造的卷叠一体机锂电装备。

　　05、叠片优劣势剖析：提升电池能量密度和清静性，受限于效率和工艺问题

　　总结：叠片工艺能更好提升电池性能，可是保存生产效率低、装备投资大等问题。和卷绕电池相比，叠片电池在理论上具有更高的体积能量密度上限、更稳固的内部结构和更长的循环寿命等优点，同时更适合生产高倍率电池、大尺寸电池和异型电池，但也保存生产效率较低、良率较低、装备投资大、工艺难度大等弱点。

　　叠片空间使用率较高，有利于提升电池能量密度。卷绕电池在卷绕拐角部有弧度，在空间使用率上要低于叠片电池，而叠片结构可以充分使用电池的边角空间，凭证《中国车规级动力高速叠片电池生长白皮书》数据，从卷绕到叠片，VDA 容量提升约2.5%，在相同体积的电芯设计情形下，叠片电芯的能量密度横跨约5%左右。

　　叠片电池不保存拐角内应力不匀称问题，内部结构越发稳固。在电池循环历程中，陪同锂离子的嵌入，正负极片均有膨胀，卷绕电池由于拐角处内外层内应力纷歧致，容易爆发海浪状变形，导致电池界面变差，电流漫衍不匀称，内部结构不稳固。而叠片电池不保存拐角内应力不匀称问题，每层膨胀力靠近，因此可以坚持界面平整，内部结构更稳固。

　　叠片电池清静性更高。在电池循环历程中，卷绕电池拐角处内应力无法充分释放，可能导致拐角处断裂，进而爆发脱粉、毛刺等问题，甚至引发电池内短路，带来热失控危害。而叠片电池拐角处受力匀称，大大降低电池清静危害问题。

　　以上就是锂电池电芯叠片手艺的介绍了，信托通过以上对锂电池电芯叠片手艺的介绍各人对电池电芯叠片手艺有了越发深条理的相识了，而和记官网登录作为海内较早接触软包叠片工艺的锂电池厂家，早在2007年便已建设锂电事业部，并且专注于研发和制造叠片工艺软包锂聚合物电池和软包磷酸铁锂电池。生长至今，已经成为了海内外着名的叠片电池厂家，和记官网登录生产的叠片聚合物锂电池被普遍应用于无人机、RC模子、农业植保、跑车、汽配、医疗、户外、海事、特种装备、工业、可衣着装备、AR/VR和消耗类电子等领域。