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这项技术要引领动力电池变革? 蜂巢能源发布《叠片工艺白皮书》

原标题:这项技术要引领动力电池变革? 蜂巢能源发布《叠片工艺白皮书》

来源|搜狐汽车

[搜狐汽车·E电园] 7月10日,蜂巢能源在河北保定召开的“首届中国国际电动汽车安全技术创新大会”上发布了《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》。这份叠片电池应用白皮书梳理了动力电池的发展历程和技术特征,并指出了车规级动力电池发展安全之路。

在由中国汽车工业协会(CAAM)、国际自动机工程师学会(SAE International)主办,蜂巢能源科技有限公司、长城汽车股份有限公司承办的“首届中国国际电动汽车安全技术创新大会”上,中国化学与物理电源行业协会秘书长刘彦龙、中关村新型电池技术创新联盟秘书长于清教、真锂研究创始人墨柯、长城汽车副总裁兼蜂巢集团董事长唐海锋、蜂巢能源总经理杨红新、副总经理饶忠儒等共同发布了《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》。那么,蜂巢能源为什么要全球首发这样一款叠片技术的白皮书呢?

这部白皮书是干什么用的?

我国动力锂电池的发展,起步于21世纪。2008年北京奥运会的50辆锂离子电池大巴,开锂离子电池产业化的先河。经过十多年的快速发展,目前动力锂电池迎来了新的挑战:一方面,新能源汽车对动力锂电池的需求巨大且多样化;另一方面,动力锂电池面临着补贴退坡、“白名单”取消、安全事故频发等一系列挑战,动力电池产业链急需形成更加紧密的合作。

蜂巢能源总经理杨红新

为深入实施创新驱动发展战略,加快推动锂电池产业高质量发展,蜂巢能源牵手动力电池行业产学研相关机构共同推出叠片电池应用白皮书——《中国车规级动力高速叠片电池发展白皮书》。

该白皮书全面梳理了全球锂电池的生产工艺发展现状,从锂离子电池生产设备发展、卷绕与叠片的工艺差异及品质控制、叠时代工艺及设备的发展路径、叠时代电池的性能优势及安全性提升等几个部分介绍了高速叠片工艺的最新进展和未来趋势。通过横向对比叠片工艺和卷绕工艺的差异,提出了车规级电池需要满足的安全、续航、寿命、尺寸、容量、价格等条件,也尝试为电池产业链上的各方制造工艺创新提供更清晰的标准指导。

在叠片工艺白皮书中有哪些重点?

近年来,在动力电池行业陆续有储能白皮书、动力电池白皮书等发布,这一次的高速叠片工艺白皮书有什么不同,叠片工艺的技术进步如今又走到了哪一步?

SAE发言人

1、锂离子电池发展三阶段的划分

白皮书中花费了不小的篇幅,全面梳理了锂电池从3C级应用的1.0时代、到普通动力应用的2.0时代,再到现在车规级动力应用的3.0时代,与之相应的各阶段电芯的形态变化及主流厂商的制造工艺。

前两个阶段以卷绕工艺为主,在3.0时代,新能源汽车电池包设计正在向着长度更长的方向发展,高度方向则统一在了100mm左右。卷绕工艺的发展则缺少了空间,叠片工艺生产的电芯则更加适合这一发展方向。

2、卷绕与叠片的工艺差异与品质控制

方形叠片电池与卷绕电池最大的流程差异在分切工序、模切工序和极组成型三大工序,其他工序的加工方法均相同,最大的差异在于极组成型方式的不同。

首先,卷绕工艺正负极片是连续的,叠片工艺正负极片是片状;其次,卷绕工艺在检测到极片上的mark孔时,在mark孔位置进行裁断,完成一个极组的卷绕,而叠片电芯是按照正负极片的设定数量进行叠片,数量达到设定值时完成一个电芯的叠片;最后,成型的极组在形态上存在差异,卷绕工艺的极组,在层数相同的情况下,极耳的数量比叠片电池多一倍。在品质控制方面,叠片电芯的毛刺及粉尘控制要求更高。

3、叠时代工艺及设备的发展及性能优势

白皮书中介绍了目前叠片设备有三种方向:①高速叠片设备路线;②切叠一体机;③热覆合高速叠片设备。第一种技术灵活性与可行性高,正处于开发阶段;第二种由于模切机与叠片机效率匹配上还存在差异,目前还未成熟应用;第三种因为热复合叠片工艺专利保护,限制了行业内的推广与应用。

叠片技术也正被多家行业龙头企业所青睐

据了解,CATL、松下、三星SDI、孚能科技、万向A123、微宏动力等锂电池行业新旧势力都有在2022年之后导入叠片工艺的计划。而动力电池新势力蜂巢能源已于今年4月10日率先发布了首款车规级方形叠片电池,在叠片工艺方面,谁能够更胜一筹,让我们拭目以待。

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