近年來，在動力電池行業(yè)陸續(xù)有儲能白皮書、動力電池白皮書等發(fā)布，這一次的高速疊片工藝白皮書有什么不同，疊片工藝的技術進步如今又走到了哪一步?
在這份《中國車規(guī)級動力高速疊片電池發(fā)展白皮書》中，我們能看到以下幾個不同點。
1、鋰離子電池發(fā)展三階段的劃分
白皮書中花費了不小的篇幅，全面梳理了鋰電池從3C級應用的1.0時代、到普通動力應用的2.0時代，再到現(xiàn)在車規(guī)級動力應用的3.0時代，與之相應的各階段電芯的形態(tài)變化及主流廠商的制造工藝。
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(fā)展，高度方向則統(tǒng)一在了100mm左右。因此，疊片工藝生產(chǎn)的電芯將得到廣泛應用。
2、卷繞與疊片的工藝差異與品質(zhì)控制
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，最大的差異在于極組成型方式的不同。
首先，卷繞工藝正負極片是連續(xù)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(shù)量進行疊片，數(shù)量達到設定值時完成一個電芯的疊片；最后，成型的極組在形態(tài)上存在差異，卷繞工藝的極組，在層數(shù)相同的情況下，極耳的數(shù)量比疊片電池多一倍。在品質(zhì)控制方面，疊片電芯的毛刺及粉塵控制要求更高。
3、疊時代工藝及設備的發(fā)展及性能優(yōu)勢
白皮書中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，正處于開發(fā)階段；第二種由于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；第三種因為熱復合疊片工藝專利保護，限制了行業(yè)內(nèi)的推廣與應用。
蜂巢能源采用方形鋁殼疊片工藝，設備技術選擇行業(yè)領先的高速疊片路線，并聘請了國內(nèi)外資深疊片設備與工藝專家，實現(xiàn)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(wěn)定的內(nèi)部結構，還擁有更高的安全性和更長的循環(huán)壽命。
為安全而來，刷新車規(guī)級動力電池標準
據(jù)不完全統(tǒng)計，2019年4月以來，已經(jīng)發(fā)生至少6起新能源汽車著火事件。雖然起火原因各不相同，有的正在充電，有的正在接受維修，有的處于靜置狀態(tài)下發(fā)生自燃……接二連三的事故，既引發(fā)了人們對電動汽車安全性的擔憂，也對行業(yè)發(fā)展造成了不良影響。
對此，全國政協(xié)副主席、中國科協(xié)主席萬鋼指出：“面對各種新的安全問題疊加，要制定新的技術標準和安全標準，尤其是要建立全系統(tǒng)的解決方案。同時，進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量，在動力電池的設計、制造、裝配等環(huán)節(jié)提升一致性與可靠性?！?/p>
《中國車規(guī)級動力高速疊片電池發(fā)展白皮書》的發(fā)布，正是針對如何構建安全可靠的車規(guī)級動力電池給出了解決方案，提出了從技術路徑選擇上來確保安全的動力鋰電池標準。從這次白皮書的聯(lián)合發(fā)布中，我們看到了產(chǎn)學研多方聯(lián)合發(fā)聲呼吁。
此次大會集結了中汽協(xié)副秘書長許艷華、中汽協(xié)常務副會長兼秘書長付炳鋒、SAE International代表Billy Xu、中國科學院院士楊裕生、中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會秘書長劉彥龍、中國動力電池創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書長&中國電動汽車充電基礎設施充電聯(lián)盟副秘書長王子冬、真鋰研究創(chuàng)始人墨柯、清華大學安全與節(jié)能國家重點實驗室主任盧蘭光教授、中國新能源材料技術研究院院長王慶生教授等多位行業(yè)專家，共謀全球電動汽車安全品質(zhì)提升。
作為電動汽車核芯部件的動力電池，不僅關系到主機廠電動汽車產(chǎn)品的競爭力，更與消費者的駕車出行安全息息相關。對此，中國工程院院士楊裕生在會上強調(diào)：“要用成熟安全的電池，發(fā)展安全節(jié)能減排的電動汽車?！?/p>
對于下一代車規(guī)級動力電池，清華大學安全與節(jié)能國家重點實驗室主任盧蘭光直言：“卷繞工藝優(yōu)點是生產(chǎn)效率高，層間箍緊力可控，但是由于存在曲率半徑，特別是卷芯的內(nèi)部中心曲率半徑小，導致N/P小，充放電受力不均勻，形變不一致，容易析鋰等問題。而疊片工藝正相反，各個部分受力均勻，不易變形。疊片更加適合形變大的電極材料，有利于保證充放電循環(huán)中形變一致，避免析鋰等問題?！?br /> 動力電池安全并不只是說說而已，全球首部疊片工藝應用白皮書在首屆中國國際電動汽車安全技術創(chuàng)新大會上發(fā)布，標志著我國企業(yè)在動力鋰電池系統(tǒng)解決方案的安全方面走出了第一步，讓世界意識到高速疊片的安全可靠，提升對方形疊片電池的信任，進而推動行業(yè)在更加穩(wěn)定的“疊時代”大步向前。
據(jù)了解，CATL、松下、三星SDI、孚能科技、萬向A123、微宏動力等鋰電池行業(yè)新舊勢力都有在2022年之后導入疊片工藝的計劃。而動力電池新勢力蜂巢能源已于今年4月10日率先發(fā)布了首款車規(guī)級方形疊片電池，領先全球主流廠商3年進入“疊時代?！?/p>
來源：粵訊
